CN102785566B - 用于转向轮的一体化双横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横臂悬架轮边电驱动系统，电机壳体与减速箱壳体固联，并通过第二弹性铰支承于车架充当双横臂悬架的下横臂；下横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；下横臂连杆与转向节连杆之间以第二转动铰相连；上横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；所述半轴与轮毂固联，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、减速箱壳体与双横臂悬架下横臂一体化集成，减小了电机相对于车架的振动，等效簧下质量轻。

Description

用于转向轮的一体化双横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横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双横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横臂悬架轮边电驱动系统。它将电机壳体、减速箱壳体与双横臂悬架下横臂一体化集成，采用电机偏离车轮中心并靠近下横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一体化双横臂悬架轮边电驱动系统，包括第一球铰、第一弹性铰、车架、上横臂、电机、第二弹性铰、减速箱、第一转动铰、下横臂连杆、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、第二球铰；其中，

电机壳体与减速箱壳体固联，并通过两个第二弹性铰（图中只示出一个）支承于车架，所述两个第二弹性铰的铰点之间连线构成下横臂与车架之间的铰接摆动轴线，由此充当双横臂悬架下横臂的功能。下横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。所述下横臂连杆与所述转向节连杆之间以第二转动铰相连，下横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。上横臂一端通过两个第一弹性铰支承于车架，所述两个第一弹性铰的铰点之间连线构成上横臂与车架之间的铰接摆动轴线，上横臂另一端通过第一球铰与转向节相连，转向节相对于上横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。

所述用于连接上横臂与转向节的第一球铰的中心点为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横臂连杆的第一转动铰中心轴线以及所述用于连接下横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，始终位于主销主线上。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，因万向节中心点始终位于主销轴线上，从而避免了运动干涉的发生。

本发明中上横臂与传统的双横臂悬架上横臂相同，电机壳体与减速箱体充当下横臂的作用。当然，亦可将下横臂采用传统的双横臂悬架下横臂结构，而电机壳体与减速箱体充当上横臂的作用，此二者原理一致。

本发明的卓越功效在于：

（1） 减速箱壳体及电机壳体具有下横臂的作用，一体化集成度高；

（2） 电机布置于下横臂并靠近与车身连接的第二弹性铰，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为本发明的结构示意图；

图中标号说明

1——第一球铰；                         2——第一弹性铰；

3——车架；                             4——上横臂；

5——电机；                             6——第二弹性铰；

7——减速箱；                           8——第一转动铰；

9——下横臂连杆；                       10——转向节连杆；

11——第二转动铰；                      12——万向节；

13——半轴；                            14——轮毂；

15——轮毂轴承；                        16——第三转动铰；

17——转向节；                          18——第二球铰；

701——减速箱输出轴；                   170——半轴套管；

1702——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一体化双横臂悬架轮边电驱动系统，包括第一球铰1、第一弹性铰2、车架3、上横臂4、电机5、第二弹性铰6、减速箱7、第一转动铰8、下横臂连杆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、第二球铰18；其中，

电机5壳体与减速箱7壳体固联，并通过两个第二弹性铰6（图中只示出一个）支承于车架3，所述两个第二弹性铰6的铰点之间连线构成下横臂与车架3之间的铰接摆动轴线，由此充当双横臂悬架下横臂的功能。下横臂连杆9一端以第一转动铰8与减速箱7壳体连接，相对于减速箱7壳体可且仅可作绕第一转动铰8中心轴线转动。转向节连杆10另一端以第三转动铰16与转向节17相连，转向节17相对于转向节连杆10可且仅可作绕第三转动铰16中心轴线转动。所述下横臂连杆9与所述转向节连杆10之间以第二转动铰11相连，下横臂连杆9与转向节连杆10可且仅可作绕第二转动铰11中心轴线转动。上横臂4一端通过两个第一弹性铰2支承于车架3，所述两个第一弹性铰2的铰点之间连线构成上横臂4与车架3之间的铰接摆动轴线，上横臂4另一端通过第一球铰1与转向节17相连，转向节17相对于上横臂4有三个转动的自由度。转向节17上制有半轴套管1701，轮毂14通过轮毂轴承15支承于半轴套管1701上，轮毂14相对于半轴套管1701可且仅可作绕轮毂轴承15中心轴线的转动。转向节17上的转向节臂1702通过第二球铰18与转向横拉杆连接（图中未示出）。

万向节12一端与减速箱输出轴701固联，另一端与半轴13固联。所述半轴13与轮毂14固联，轮毂14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5将动力输入至减速箱7，经减速箱7减速增扭后由减速箱输出轴701将动力输出至万向节12，万向节12将动力传递至与之固联的半轴13，半轴13继而将动力传递至与之固联的轮毂14，从而驱动与轮毂14固联的车轮。

所述用于连接上横臂4与转向节17的第一球铰1的中心点为A。所述用于连接转向节17和转向节连杆10的第三转动铰16的中心轴线、所述用于连接减速箱7壳体和下横臂连杆9的第一转动铰8中心轴线以及所述用于连接下横臂连杆9和转向节连杆10的第二转动铰11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12中心点与点B重合，始终位于主销主线AB上。当有转向需求时，转向横拉杆（图中未示出）通过第二球铰18拉动转向节臂1702使转向节17绕主销轴线转动，因万向节12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.用于转向轮的一体化双横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，并通过第二弹性铰支承于车架充当双横臂悬架的下横臂；下横臂连杆一端以第一转动铰与减速箱壳体联接；下横臂连杆与转向节连杆之间以第二转动铰相连；转向节连杆一端以第三转动铰与转向节相连；上横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；所述用于联接上横臂与转向节的第一球铰的中心点为A；用于联接转向节和转向节连杆的第三转动铰中心轴线、用于联接减速箱壳体和下横臂连杆的第一转动铰中心轴线以及所述用于联接下横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；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，转向横拉杆通过第二球铰拉动转向节臂使转向节绕主销轴线转动。

2.根据权利要求1所述的用于转向轮的一体化双横臂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。