CN102785565B - 用于转向轮的麦弗逊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麦弗逊悬架轮边电驱动系统，电机壳体与减速箱壳体固联，并通过弹性铰支承于车架；下摆臂连杆一端以第一转动铰与减速箱壳体连接；转向节连杆一端以第三转动铰与转向节相连；下摆臂连杆与转向节连杆之间以第二转动铰相连；减振器活塞杆沿减振器工作缸筒中心轴线方向滑动，减振器活塞杆上端通过带轴承的隔振块总成与车架连接，减振器工作缸筒与转向节固联；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。本发明的优点是将电机壳体、减速箱壳体与麦弗逊悬架下摆臂一体化集成，减小了电机相对于车架的振动，等效簧下质量轻。

Description

用于转向轮的麦弗逊悬架轮边电驱动系统

技术领域

本发明属于电动汽车底盘与传动领域，具体涉及一种用于转向轮的麦弗逊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201110053093.0中提及了一种减小单横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麦弗逊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麦弗逊悬架轮边电驱动系统，将电机壳体、减速箱壳体与麦弗逊悬架下摆臂一体化集成，采用电机偏离车轮中心并靠近下摆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，本发明提供了一种用于转向轮的麦弗逊悬架轮边电驱动系统，包括带轴承的隔振块总成、车架、减振器、减速箱、第一转动铰、电机、弹性铰、下摆臂连杆、转向节连杆、第二转动铰、万向节、半轴、轮毂、轮毂轴承、第三转动铰、转向节、球铰；其中，

电机壳体与减速箱壳体固联，并通过两个弹性铰（图中只画出一个）支承于车架，两个弹性铰的铰点之连线构成下摆臂与车架之间的铰接摆动轴线，由此充当麦弗逊悬架下摆臂的功能。下摆臂连杆一端以第一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第一转动铰中心轴线转动。转向节连杆一端以第三转动铰与转向节相连，转向节相对于转向节连杆可且仅可作绕第三转动铰中心轴线转动。下摆臂连杆与转向节连杆之间以第二转动铰相连，下摆臂连杆与转向节连杆可且仅可作绕第二转动铰中心轴线转动。减振器由减振器工作缸筒和减振器活塞杆两部分组成，减振器活塞杆可沿减振器工作缸筒中心轴线方向滑动，减振器活塞杆上端通过带轴承的隔振块总成与车架连接，减振器工作缸筒与转向节固联。悬架弹簧支承于与转向节固联的筒式减振器工作缸筒和带轴承的隔振块总成之间。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。

所述带轴承的隔振块总成中心点为A；所述用于连接转向节和转向节连杆的第三转动铰中心轴线、所述用于连接减速箱壳体和下摆臂连杆的第一转动铰中心轴线以及所述用于连接下摆臂连杆和转向节连杆的第二转动铰中心轴线三线相交于点B，故直线AB是主销轴线。所述万向节中心点与点B重合，始终位于主销轴线上。当有转向需求时，转向横拉杆（图中未示出）通过球铰拉动转向节臂使转向节绕主销轴线转动，因万向节中心点始终位于主销轴线上，从而避免了运动干涉的发生。

本发明的卓越功效在于：

（1）减速箱壳体及电机壳体具有下摆臂的作用，一体化集成度高；

（2）电机布置靠近与车身连接的下摆臂弹性铰，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、行星齿轮传动、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为本发明结构示意图。

图中标号说明

1——带轴承的隔振块总成；                2——车架；

3——减振器；                            4——减速箱；

5——第一转动铰；                        6——电机；

7——弹性铰；                            8——下摆臂连杆；

9——转向节连杆；                        10——第二转动铰；

11——万向节；                           12——半轴；

13——轮毂；                             14——轮毂轴承；

15——第三转动铰；                       16——转向节；

17——球铰；                             301——减振器工作缸筒；

302——减振器活塞杆；                    401——减速箱输出轴；

1601——半轴套管；                       1602——转向节臂。

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麦弗逊悬架轮边电驱动系统，包括带轴承的隔振块总成1、车架2、减振器3、减速箱4、第一转动铰5、电机6、弹性铰7、下摆臂连杆8、转向节连杆9、第二转动铰10、万向节11、半轴12、轮毂13、轮毂轴承14、第三转动铰15、转向节16、球铰17；其中，

电机6壳体与减速箱4壳体固联，并通过两个弹性铰7（图中只画出一个）支承于车架2，所述两个弹性铰7的铰点之连线构成下摆臂与车架2之间的铰接摆动轴线，由此充当麦弗逊悬架下摆臂的功能。下摆臂连杆8一端以第一转动铰5与减速箱4壳体连接，相对于减速箱4壳体可且仅可作绕第一转动铰5中心轴线转动。转向节连杆9一端以第三转动铰15与转向节16相连，转向节16相对于转向节连杆9可且仅可作绕第三转动铰15中心轴线转动。所述下摆臂连杆8与所述转向节连杆9之间以第二转动铰10相连，下摆臂连杆8与转向节连杆9可且仅可作绕第二转动铰10中心轴线转动。减振器3包含减振器工作缸筒301和减振器活塞杆302，减振器活塞杆302可沿减振器工作缸筒301中心轴线方向滑动，所述减振器活塞杆302上端通过带轴承的隔振块总成1与车架2连接，所述减振器工作缸筒301与转向节16固联。悬架弹簧（图中未示出）支承于与转向节16固联的减振器工作缸筒301和带轴承的隔振块总成1之间。转向节16上制有半轴套管1601，轮毂13通过轮毂轴承14支承于半轴套管1601上，轮毂13相对于半轴套管1601可且仅可作绕轮毂轴承14中心轴线的转动。转向节16上的转向节臂1602通过球铰17与转向横拉杆连接（图中未示出）。

万向节11一端与减速箱输出轴401固联，另一端与半轴12固联。所述半轴12与轮毂13固联，轮毂13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6将动力输入至减速箱4，经减速箱4减速增扭后由减速箱输出轴401将动力输出至万向节11，万向节11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13，从而驱动与轮毂13固联的车轮。

所述带轴承的隔振块总成1中心点为A；所述用于连接转向节16和转向节连杆9的第三转动铰15的中心轴线、所述用于连接减速箱4壳体和下摆臂连杆8的第一转动铰5的中心轴线以及所述用于连接下摆臂连杆8和转向节连杆9的第二转动铰10的中心轴线三线相交于点B，故直线AB是主销轴线。所述万向节11的中心点与点B重合，始终位于主销主线上。当有转向需求时，转向横拉杆（图中未示出）通过球铰17拉动转向节臂1602使转向节16绕主销轴线转动，因万向节11中心点B始终位于主销轴线AB上，从而避免了运动干涉的发生。

Claims (2)

1.用于转向轮的麦弗逊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，并通过弹性铰支承于车架，起到麦弗逊悬架下摆臂的功能；下摆臂连杆一端以第一转动铰与减速箱壳体联接；转向节连杆一端以第三转动铰与转向节联接；下摆臂连杆与转向节连杆之间以第二转动铰联接；减振器包含减振器工作缸筒和减振器活塞杆，减振器活塞杆沿减振器工作缸筒中心轴线方向滑动，减振器活塞杆上端通过带轴承的隔振块总成与车架联接，减振器工作缸筒与转向节固联；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球铰与转向横拉杆联接；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及轮辋固联；所述带轴承的隔振块总成中心点为A；所述用于联接转向节和转向节连杆的第三转动铰中心轴线、所述用于联接减速箱壳体和下摆臂连杆的第一转动铰中心轴线以及所述用于联接下摆臂连杆和转向节连杆的第二转动铰中心轴线三线相交于点B，直线AB是主销轴线；所述万向节中心点与点B重合，始终位于主销轴线上。

2.根据权利要求1所述的用于转向轮的麦弗逊悬架轮边电驱动系统，其特征在于：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。