CN105415996A - 用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统 - Google Patents

用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105415996A
CN105415996A CN201610020862.XA CN201610020862A CN105415996A CN 105415996 A CN105415996 A CN 105415996A CN 201610020862 A CN201610020862 A CN 201610020862A CN 105415996 A CN105415996 A CN 105415996A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steering
suspension
hinged
swivel system
steering swivel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610020862.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105415996B (zh
Inventor
田萌健
高炳钊
褚洪庆
陈虹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jilin University
Original Assignee
Jilin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jilin University filed Critical Jilin University
Priority to CN201610020862.XA priority Critical patent/CN105415996B/zh
Publication of CN105415996A publication Critical patent/CN105415996A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105415996B publication Critical patent/CN105415996B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/043Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by clutch means between driving element, e.g. motor, and driven element, e.g. steering column or steering gear

Abstract

本发明公开了一种用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统,通过安装支架固定在车身上,包括车轮、轮毂电机、车轮支架、制动器、转向系统以及双横臂悬架系统,所述转向系统安装于车身的安装支架之上,所述车轮支架与所述转向系统输出端相联,所述双横臂悬架系统安装于车轮支架上,所述双横臂悬架系统与所述转向系统之间的运动无干涉。本发明所提供的装置使单个车轮具有大转向角能力的同时,集成了带有横向稳定器的双横臂悬架系统,从而改善了轮胎接地状态、提高附着极限、减少了轮胎磨损,增大了汽车侧倾刚度,从而改善了操纵稳定性,且整个系统易于调校。

Description

用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统
技术领域
本发明属汽车底盘技术领域,具体涉及用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统。
背景技术
分布式驱动四轮独立转向电动汽车的主要结构特征是将驱动电动机以及转向系统分散布置到各个车轮,其动力传动链短、传动高效,机械联接少、结构紧凑,车内空间利用率高。分布式驱动独立转向电动汽车可以实现多种动力学控制,具有良好的机动性和稳定性。目前在分布式驱动独立转向电动汽车的结构实现上,普遍采用的方案是每个车轮配有一个轮毂/轮边驱动电机和一套电动转向系统。
双横臂悬架以其悬架几何特性的优势,能够使汽车具有良好的操纵稳定性。但这种悬架形式在分布式驱动独立转向电动汽车上的应用受到了限制,传统双横臂悬架控制臂一端伸入车轮空间内,限制了车轮转角。例如日本NTN公司所开发的Q’mo分布式驱动独立转向电动汽车,虽采用的了双横臂悬架结构,但其为了实现大的车轮转角,将转向主销移至车轮外,加大了主销侧向偏置距,进而增大了转向系统的工作负担。美国宇航局NASA的ModularRoboticVehicle美国专利:US14/032470虽然实现了单个车轮理论上的全转角,并可任意设置主销侧向偏置距,但因其悬架为单纵臂形式,且不具备横向稳定装置,操纵稳定性较差。
解决悬架与转向之间的矛盾,设计合适的悬架系统及与其相匹配的转向系统是使分布式驱动独立转向电动汽车更好地发挥性能优势的必然要求。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供了用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统,使单个车轮具有大转向角的同时,集成了带有横向稳定器的双横臂悬架系统,从而改善轮胎接地状态,本发明的技术方案如下:
用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统,通过安装支架固定在车身上,包括车轮、轮毂电机、车轮支架、制动器、转向系统以及双横臂悬架系统,所述转向系统安装于车身的安装支架之上,所述车轮支架与所述转向系统输出端相联,所述双横臂悬架系统安装于车轮支架上,所述双横臂悬架系统与所述转向系统之间的运动无干涉;
所述双横臂悬架系统由导向机构、力传递机构、弹簧减振器以及横向稳定器组成;所述导向机构、力传递机构、弹簧减振器依次铰接,所述导向机构另一端铰接在车轮支架下侧,所述力传递机构中端通过第一摇臂与车轮支架铰接,所述弹簧减振器上端铰接在车轮支架顶端;所述横向稳定器下端与导向机构铰接,上端与车身铰接;
所述转向系统包括依次传动连接的转向电机、电磁离合器、中间轴、电磁制动器、行星齿轮减速器、圆锥齿轮减速器,固定在安装支架的定子,位于定子内与圆锥齿轮减速器输出轴连接的齿轮,以及与所述齿轮啮合传动的转子;所述转子与车轮支架固联,带动车轮转动,从而实现转向。
所述车轮支架的主体为管材焊接成的桁架结构或由板材冲焊成的单体壳结构,其上固定有连接转向系统输出端的六角轴、连接弹簧减振器的弹簧减振器安装座、连接力传递机构的第一摇臂安装座以及连接导向机构的控制臂安装座。
所述六角轴为六棱柱体,其侧面下方设有幅板,所述六角轴套装在转子内,其幅板嵌入转子下端面的开槽内,并通过在侧面安装螺栓将六角轴与转子固定,进而传递转向力矩。
所述双横臂悬架系统的导向机构由立柱、上控制臂和下控制臂组成,所述上控制臂和下控制臂铰接安装在车轮支架上,所述立柱通过球头分别铰接在上控制臂和下控制臂上,所述立柱上方还设有与横向稳定器铰接的U型夹以及与力传递机构铰接的推杆铰接孔。
所述双横臂悬架系统的力传递机构由推杆、第一摇臂和角位移传感器组成,所述推杆一端铰接于所述立柱的推杆铰接孔,另一端与第一摇臂中端铰接;所述第一摇臂一端铰接在摇臂安装座内,另一端与弹簧减振器一端铰接,所述弹簧减振器另一端铰接于弹簧减振器安装座内;
所述角位移传感器与第一摇臂相连,测量摇臂转角,获得车轮轮心竖直方向位移。
所述推杆主体为直管,两端固定有螺纹套管,螺纹套管与螺杆螺纹连接,并通过螺母固定,调整推杆长度。
所述双横臂悬架系统的横向稳定器由第一顶杆、第二顶杆、直线轴承、滑块、导轨、第二摇臂和扭杆组成,所述第一顶杆下端与U型夹铰接,上端与第二顶杆铰接,所述第二顶杆穿过固定安装在六角轴内孔的直线轴承,上端铰接于滑动连接在导轨上的滑块,所述导轨固定安装在第二摇臂一端,第二摇臂另一端与扭杆铰接,所述扭杆通过扭杆安装座安装在车身上。
所述安装支架包括U形管、钣金件和若干调整垫块;所述钣金件褶边处焊接在U形管上形成焊接件,在焊件上开有安装孔,所述转向系统的定子端面加工有平台,在平台端面及定子侧面开有安装螺纹孔,所述定子通过螺栓及调整垫块固定在所述焊接件上。
所述转子通过轴承安装在定子内,并通过端盖定位密封;所述转子圆周面上加工有轮齿,并与所述齿轮啮合传动,所述齿轮通过轴承安装在定子侧面处,并通过齿轮箱盖定位密封。
所述车轮支架的主体由主梁、U形梁、纵梁、横梁、支撑板、斜梁以及弯梁焊接组成;其中,主梁为矩形管弯曲加工形成支架主体结构;纵梁、横梁为方管,其首尾相连并与支撑板焊接形成安装平台,位于主梁顶部,安装六角轴;U形梁水平设置,安装在由斜梁和弯梁构成的框架上;
所述弹簧减振器安装座固定在安装平台侧面,所述摇臂安装座固定在U形梁上,所述控制臂安装座固定在主梁上。
所述上控制臂和下控制臂均为U形结构,其截面为H形;
所述上控制臂和下控制臂结构相同,均由立板、连接板、加强肋板、关节轴承座焊接而成,并开有减重孔;所述关节轴承座的位置对应于控制臂与其他部件铰接的位置。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1、本发明所提供的装置使单个车轮具有大转向角能力(理论上为全转角能力)的同时,集成了带有横向稳定器的双横臂悬架系统,从而改善了轮胎接地状态、提高附着极限、减少了轮胎磨损,增大了汽车侧倾刚度,从而改善了操纵稳定性,且整个系统易于调校。
2、本发明中与悬架系统相匹配的转向系统能够适应恶劣的工作条件,转向动力传动能量损失小,传动部件实现封闭,润滑简单,能够避免转向过载冲击对转向电机的损害,具备转向电机失效时的应急保护功能。
3、本发明能够有效提高汽车的驾驶体验以及行驶安全性,使分布式驱动独立转向电动汽车能够更好地发挥性能优势。
4、本发明整个装置安装、拆卸、调整方便,装配误差小。
附图说明
图1为本发明所提供装置的组成示意图;
图2为本发明所提供装置的安装方式示意图;
图3为本发明所提供装置的安装支架示意图;
图4a为本发明所提供装置的转向系统定子正面结构示意图;
图4b为本发明所提供装置的转向系统定子反面结构示意图;
图5为本发明所提供装置的转向系统组成示意图;
图6为本发明所提供装置的转向系统安装示意图;
图7为本发明所提供装置的齿轮箱盖结构示意图;
图8为本发明所提供装置的齿轮结构示意图;
图9为本发明所提供装置的端盖示意图;
图10为本发明所提供装置的转子示意图;
图11为本发明所提供装置的转子与车轮支架安装示意图;
图12为本发明所提供装置的六角轴立置时的结构示意图;
图13为本发明所提供装置的六角轴倒置时结构示意图;
图14为本发明所提供装置的车轮支架结构组成示意图;
图15为本发明所提供装置的车轮支架内部结构局部放大示意图;
图16为本发明所提供装置的悬架系统结构组成示意图;
图17为本发明所提供装置的立柱结构组成示意图;
图18为本发明所提供装置的上控制臂结构组成示意图;
图19为本发明所提供装置的下控制臂结构组成示意图;
图20为本发明所提供装置的控制臂与车轮支架联接示意图;
图21为本发明所提供装置的控制臂与立柱联接示意图;
图22为本发明所提供装置的力传递机构第一摇臂结构示意图;
图23为本发明所提供装置的推杆结构与安装示意图;
图24为本发明所提供装置的力传递机构第一摇臂安装示意图;
图25为本发明所提供装置的弹簧减振器与车轮支架联接示意图;
图26为本发明所提供装置的第一顶杆与立柱联接示意图;
图27为本发明所提供装置的第一顶杆与第二顶杆联接示意图;
图28为本发明所提供装置的第二顶杆结构示意图;
图29为本发明所提供装置的横向稳定器与六角轴内支线轴承安装示意图;
图30为本发明所提供装置的横向稳定器上端安装示意图;
图中:
0.安装支架,01.U形管,02.钣金件,03.调整垫块;
1.车轮;
2.轮毂电机;
3.车轮支架,301.主梁,302.第一U形梁,303.第二U形梁,304.纵梁,305.横梁,306.支撑板,307.六角轴,308.第一斜梁,309.第二斜梁,310.弯梁,311.第一加强板,312.第二加强板;
4.制动器;
5.转向系统,501.转向电机,502.电磁离合器,503.中间轴,504.电磁制动器,505.行星齿轮减速器,506.圆锥齿轮减速器,507.齿轮,508.转子,509.第一转子轴承,510.第二转子轴承,511.止推轴承,512.第一齿轮轴承,513.第二齿轮轴承,514.齿轮箱盖,515.定子,516.端盖,517.第一弹性挡圈,518,第二弹性挡圈;
6.双横臂悬架系统,61.导向机构,611.立柱,612.上控制臂,613.下控制臂,62.力传递机构,621.推杆,622.第一摇臂,623.角位移传感器,63.弹簧减振器,64.横向稳定器,641.第一顶杆,642.第二顶杆,643.直线轴承,644.滑块,645.导轨,646.第二摇臂,647.扭杆,648.扭杆安装座。
具体实施方式
为了进一步说明本发明及技术方案,结合说明书附图,本发明的具体实施方式如下:
参阅图1,本发明提供了用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统,包括车轮1、轮毂电机2、车轮支架3、制动器4、转向系统5以及悬架系统6。
车轮1和制动器4制动盘安装在轮毂电机2的转子上;制动器4的制动钳体以及轮毂电机2的定子固联于双横臂悬架系统6的立柱611。实现了装置的驱动、制动功能。
参阅图2、图3和图4a、图4b,安装支架0包括U形管01、钣金件02和多枚调整垫块03。钣金件02褶边处焊接在U形管01上形成一焊件,在焊件上开有一系列的安装孔。转向系统5的定子515加工有平台,在平台面515A以及四个侧面515B、515C、515D、515E上钻一系列螺纹孔。定子515通过螺栓及调整垫块03固定到焊接件上,从而使本发明提供的装置安装于车身。
定子515的平台面515A承受车身的垂向(竖直方向,即z方向)载荷,面515B、515C承受纵向(车轮径向,即x方向)力,面515D、515E承受侧向力(车轮轴向,即y向),面515B、515C、515D、515E承受绕z轴的力矩,面515A、515E承受绕x轴的力矩,平台面515A承受绕y轴的力矩。
参阅图5、图6,转向系统5主要包括:转向电机501,电磁离合器502,中间轴503,电磁制动器504,行星齿轮减速器505,圆锥齿轮减速器506,齿轮507,转子508,第一转子轴承509,第二转子轴承510,止推轴承511,第一齿轮轴承512,第二齿轮轴承513,齿轮箱盖514,定子515,端盖516。
转向力矩由转向电机501提供,通过键L501联接电磁离合器502输入端,电磁离合器502输出端通过键L502联接中间轴503,中间轴503在另一端通过键L503联接电磁离合器电磁制动器504转盘,中间轴503输出端通过键L504连接行星齿轮减速器505联轴器,行星齿轮减速器505输出轴由键L505联接圆锥齿轮减速器506,圆锥齿轮减速器506输出轴由键L506联接齿轮507,齿轮507与转子508上加工的轮齿G508啮合,转子508与车轮支架3固联,带动车轮1转动,从而实现转向。
参阅图5,转向系统5工作时,电磁离合器502接合,电磁制动器504分离,动力由转向电机501传递至行星齿轮减速器505。在需要保持转向角度如转向电机501出现故障或切换至原地转向模式等情况下,电磁离合器502分离,电磁制动器504接合。此外,在动力传递路线上设置电磁离合器502接合能够避免工作时的转向过载冲击对转向电机501的损害。
参阅图5,转向电机501通过螺栓B501固定于第一支座S501,电磁离合器502与电磁制动器503通过螺栓B502a及螺母B502b固定于第二支座S502,行星齿轮减速器505一端通过螺栓B503a和螺母B503b固定于第三支座S503,行星齿轮减速器505另一端通过螺栓B504与圆锥齿轮减速器506联接,圆锥齿轮减速器506通过螺栓B505固定于钣金件02折边打孔成型的支座S0上。第一支座S501、第二支座S502、第三支座S503分别由螺栓B506、B507、B508固定于车身。
参阅图4a、图4b、图6、图7和图8,齿轮箱盖514通过螺栓B509安装在定子侧平面515F上;第一齿轮轴承512安装在定子半圆柱面515a与齿轮箱盖半圆柱面514a形成的柱面中,内圈与齿轮轴肩507a接触,外圈与定子端面515c和齿轮箱盖端面514c接触;第二齿轮轴承513安装在定子半圆柱面515b和齿轮箱盖半圆柱面514b形成的柱面中,内圈与齿轮轴肩507b接触,外圈与第一弹性挡圈517接触;第一弹性挡圈517嵌在定子开槽515d与齿轮箱盖开槽514d中,实现了齿轮507和第一齿轮轴承512、第二齿轮轴承513的定位。
参阅图4a、图4b、图6、图9、图10,第一转子轴承509、第二转子轴承510安装于定子515内柱面515e内,第一转子轴承509内圈与转子轴肩508a接触,外圈与端盖端面516a接触;端盖516由螺栓B510安装于定子515之上;第二转子轴承510内圈一侧与转子轴肩508b接触,另一侧与第二弹性挡圈518接触;第二弹性挡圈518嵌在转子开槽508c中;止推轴承511轴圈内柱面与转子端轴颈面508d配合,轴圈端面与转子上端面508e接触,座圈外柱面与定子的柱面515f配合,座圈端面与定子内侧上端面515g接触,实现了转子508、第一转子轴承509、第二转子轴承510和止推轴承511的定位。
参阅图10、图11、图12,六角轴307主体为中通的六边形楞柱体,在柱体外侧面307c上设置有六个直角梯形幅板307A;转向系统5的转子508内,从下侧端面沿轴向开有正六边形孔508f,与六角轴的外表面307c配合,转子508下端面开槽508g,以避让六角轴幅板307A,使幅板307A插装在转子508内;螺栓B301、B302穿过转子开孔508h、508i,与六角轴螺纹孔307a、307b螺接。
参阅图14、图15,车轮支架3主体为桁架式承载结构,由主梁301、第一U形梁302、第二U形梁303、纵梁304、横梁305、支撑板306、第一斜梁308、第二斜梁309、弯梁310焊接而成。并焊接第一加强板311与第二加强板312加固。承载结构之上焊接有弹簧减振器安装座313、第一摇臂安装座314以及控制臂安装座315。
其中,主梁301为矩形管弯管加工成形;纵梁304、横梁305为方管;斜梁308、309、弯梁310为圆管;支撑板306、第一加强板311、第二加强板312、弹簧减振器安装座313、第一摇臂安装座314、控制臂安装座315由板料加工成型。
参阅图13、图14、图15,六角轴下端面内外边线307d、307e分别和钢架结构上侧平台面及开孔边线3a焊接,提高了联接处抗弯能力。
参阅图16,悬架系统6包括:导向机构、力传递机构、弹簧减振器和横向稳定器。
参阅图16,导向机构包括立柱611、上控制臂612、下控制臂613。
参阅图17,立柱611上安装有球头611A、611B、U型夹611C。立柱611上的铰接点P6A、P6B、P6C位于三个球头的球心。内花键611a用以安装轮毂电机2的定子,孔611b用以安装制动钳,611c是推杆621的安装孔,U型夹开孔611d用以安装横向稳定器的第一顶杆641。
参阅图18、图19,上控制臂612和下控制臂613整体为U形结构,截面为H形,能够承受各种应力,并具有良好的抵抗变形的能力。
参阅图14、图16和图18,上控制臂612由立板612A、连接板612B、加强肋板612C、关节轴承座612D、关节轴承座612E焊接而成,开有减重孔612a;上控制臂612的两端焊接与车轮支架3相联关节轴承J611、J612的轴承座612E、中间附近位置设置有与立柱611相联关节轴承J615、J616的轴承座612D。上控制臂612两端分别通过关节轴承J611、J612与车轮支架3铰接于点P3A、P3B。
参阅图14、图19,下控制臂613主体结构与上控制臂612类似,由立板613A、连接板613B、加强肋板613C、关节轴承座613D、关节轴承座613E焊接而成,并在连接板上开有减重孔613a;下控制臂613两端焊接与车轮支架3相联关节轴承J613、J614的轴承座613E、中间附近位置设置有与立柱611相联的关节轴承J617的轴承座613D。下控制臂613两端分别通过关节轴承J613、J614与车轮支架3铰接于点P3C、P3D。
参阅图17、图18、图19,上控制臂612通过关节轴承J615、J616与立柱611铰接于点P6A、P6B,下控制臂613通过关节轴承J617与立柱611铰接于点P6C。
参阅图20,铰接点P3A、P3B、P3C、P3D处的联接采用图示方式,关节轴承J611、J612、J613、J614为GE型关节轴承,关节轴承通过定位套筒S61和弹性挡圈C611安装于轴承座。
参阅图21,铰接点P6A、P6B、P6C处的联接采用图示方式,关节轴承J615、J616、J617为SQ型关节轴承,通过弹性挡圈C612限位,并通过紧固螺栓B61固定。
参阅图16、图22、图23,力传递机构包括推杆621、第一摇臂622和角位移传感器623。
推杆621是一对两端安装SA型关节轴承的直杆,可由螺纹套管S622、螺杆和螺母N62调节长度;下端转轴621a安装于立柱611开孔611c,上端转轴621b联接至开孔622a,并由定位套筒S621定位;第一摇臂622安装于车轮支架第一摇臂安装座314上,可作绕第一摇臂轴线622b的转动;通过关节轴承J621将弹簧减振器63下端与第一摇臂622铰接于点P6H;弹簧减振器63上端通过关节轴承J631与车轮支架3弹簧减振器安装座313铰接于点P3E。角位移传感器623与第一摇臂622连接,通过角位移传感器623测量第一摇臂622转角,计算车轮1轮心垂向位移。
参阅图24,第一摇臂622安装至车轮支架采用图示方式,S624为滑动轴承。
参阅图25,弹簧减振器至车轮支架采用图示方式。
车轮上跳时,推杆621推动第一摇臂622绕轴622a转动,从而压缩弹簧减振器63,将地面作用于车轮1的垂向载荷传递到车轮支架3上;车轮下跳时,弹簧弹力使第一摇臂622绕轴622a反向转动,通过推杆621将力传递至车轮1,保证车轮1和地面间仍有一定的垂向载荷作用,以保证附着力。通过对推杆621的长度,铰接点P6H孔622b轴622a三者相对位置关系、以及第一摇臂安装座314弹簧减振器安装座313位置等参数的设计,可优化悬架系统6的刚度和阻尼特性。
参阅图16、图30,适用于本发明的横向稳定器由第一顶杆641、第二顶杆642、直线轴承643、滑块644、导轨645、第二摇臂646、扭杆647及安装座648组成。
参阅图16、图26,第一顶杆641下端设置转轴641a安装至立柱孔611d,S641为滑动轴承。
参阅图16、图27、图28,第一顶杆641通过其上端安装的SA型关节轴承J641和顶杆2642下端安装的U型夹642A铰接于点P6J;
参阅图13、图16、图28、图29,第二顶杆642竖直段穿过直线轴承643;直线轴承643安装于车轮支架六角轴307通孔内,并由螺栓与六角轴螺纹孔307f螺接固定。
参阅图16、图30,第二顶杆642上端通过关节轴承J642与滑块644铰接于点P6K,滑块644与导轨645之间作相对直线运动;导轨由螺栓固定安装在第二摇臂646上,第二摇臂646与扭杆647一端套接,安装于安装座648上,第二摇臂646能够以扭杆647为轴转动。安装座648由螺栓固定在车身上。
行驶时,若左右两侧车轮1具有一致的运动,左右两侧横向稳定器第二摇臂646运动也一致,则扭杆647不发生扭转。若汽车发生侧倾,左右两侧车轮1运动不一致,两侧第二摇臂646即出现转角差,扭杆647发生扭转,提供了一部分侧倾刚度。

Claims (10)

1.用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统,通过安装支架固定在车身上,包括车轮、轮毂电机、车轮支架、制动器、转向系统以及双横臂悬架系统,其特征在于:
所述转向系统安装于车身的安装支架之上,所述车轮支架与所述转向系统输出端相联,所述双横臂悬架系统安装于车轮支架上,所述双横臂悬架系统与所述转向系统之间的运动无干涉;
所述双横臂悬架系统由导向机构、力传递机构、弹簧减振器以及横向稳定器组成;所述导向机构、力传递机构、弹簧减振器依次铰接,所述导向机构另一端铰接在车轮支架下侧,所述力传递机构中端通过第一摇臂与车轮支架铰接,所述弹簧减振器上端铰接在车轮支架顶端;所述横向稳定器下端与导向机构铰接,上端与车身铰接;
所述转向系统包括依次传动连接的转向电机、电磁离合器、中间轴、电磁制动器、行星齿轮减速器、圆锥齿轮减速器,固定在安装支架的定子,位于定子内与圆锥齿轮减速器输出轴连接的齿轮,以及与所述齿轮啮合传动的转子;所述转子与车轮支架固联,带动车轮转动,从而实现转向。
2.如权利要求1所述用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统,其特征在于:
所述车轮支架的主体为管材焊接成的桁架结构或由板材冲焊成的单体壳结构,其上固定有连接转向系统输出端的六角轴、连接弹簧减振器的弹簧减振器安装座、连接力传递机构的第一摇臂安装座以及连接导向机构的控制臂安装座;
所述六角轴为六棱柱体,其侧面下方设有幅板,所述六角轴套装在转子内,其幅板嵌入转子下端面的开槽内,并通过在侧面安装螺栓将六角轴与转子固定,进而传递转向力矩。
3.如权利要求2所述用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统,其特征在于:
所述双横臂悬架系统的导向机构由立柱、上控制臂和下控制臂组成,所述上控制臂和下控制臂铰接安装在车轮支架上,所述立柱通过球头分别铰接在上控制臂和下控制臂上,所述立柱上方还设有与横向稳定器铰接的U型夹以及与力传递机构铰接的推杆铰接孔。
4.如权利要求3所述用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统,其特征在于:
所述双横臂悬架系统的力传递机构由推杆、第一摇臂和角位移传感器组成,所述推杆一端铰接于所述立柱的推杆铰接孔,另一端与第一摇臂中端铰接;所述第一摇臂一端铰接在摇臂安装座内,另一端与弹簧减振器一端铰接,所述弹簧减振器另一端铰接于弹簧减振器安装座内;
所述角位移传感器与第一摇臂相连,测量摇臂转角,获得车轮轮心竖直方向位移。
5.如权利要求4所述用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统,其特征在于:
所述推杆主体为直管,两端固定有螺纹套管,螺纹套管与螺杆螺纹连接,并通过螺母固定,调整推杆长度。
6.如权利要求3所述用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统,其特征在于:
所述双横臂悬架系统的横向稳定器由第一顶杆、第二顶杆、直线轴承、滑块、导轨、第二摇臂和扭杆组成,所述第一顶杆下端与U型夹铰接,上端与第二顶杆铰接,所述第二顶杆穿过固定安装在六角轴内孔的直线轴承,上端铰接于滑动连接在导轨上的滑块,所述导轨固定安装在第二摇臂一端,第二摇臂另一端与扭杆铰接,所述扭杆通过扭杆安装座安装在车身上。
7.如权利要求1所述用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统,其特征在于:
所述安装支架包括U形管、钣金件和若干调整垫块;所述钣金件褶边处焊接在U形管上形成焊接件,在焊件上开有安装孔,所述转向系统的定子端面加工有平台,在平台端面及定子侧面开有安装螺纹孔,所述定子通过螺栓及调整垫块固定在所述焊接件上。
8.如权利要求1所述用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统,其特征在于:
所述转子通过轴承安装在定子内,并通过端盖定位密封;所述转子圆周面上加工有轮齿,并与所述齿轮啮合传动,所述齿轮通过轴承安装在定子侧面处,并通过齿轮箱盖定位密封。
9.如权利要求2所述用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统,其特征在于:
所述车轮支架的主体由主梁、U形梁、纵梁、横梁、支撑板、斜梁以及弯梁焊接组成;其中,主梁为矩形管弯曲加工形成支架主体结构;纵梁、横梁为方管,其首尾相连并与支撑板焊接形成安装平台,位于主梁顶部,安装六角轴;U形梁水平设置,安装在由斜梁和弯梁构成的框架上;
所述弹簧减振器安装座固定在安装平台侧面,所述摇臂安装座固定在U形梁上,所述控制臂安装座固定在主梁上。
10.如权利要求3所述用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统,其特征在于:
所述上控制臂和下控制臂均为U形结构,其截面为H形;
所述上控制臂和下控制臂结构相同,均由立板、连接板、加强肋板、关节轴承座焊接而成,并开有减重孔;所述关节轴承座的位置对应于控制臂与其他部件铰接的位置。
CN201610020862.XA 2016-01-14 2016-01-14 用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统 Active CN105415996B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610020862.XA CN105415996B (zh) 2016-01-14 2016-01-14 用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610020862.XA CN105415996B (zh) 2016-01-14 2016-01-14 用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105415996A true CN105415996A (zh) 2016-03-23
CN105415996B CN105415996B (zh) 2017-10-20

Family

ID=55494710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610020862.XA Active CN105415996B (zh) 2016-01-14 2016-01-14 用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105415996B (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106005009A (zh) * 2016-07-13 2016-10-12 北京热刺激光技术有限责任公司 全新轮式电动机动车智能矢量底盘
CN107215386A (zh) * 2017-05-05 2017-09-29 清华大学 一种四轮独立驱动和独立全向转向的电动车系统
CN107444486A (zh) * 2017-08-31 2017-12-08 山东科技大学 一种智能汽车用全向转向装置
CN108327473A (zh) * 2018-01-05 2018-07-27 南京理工大学 一种具有独立悬架的全向全驱移动机器人底盘
CN108583728A (zh) * 2018-06-22 2018-09-28 芜湖正众汽车科技有限公司 一种无人平台车及其工作方法
CN109703617A (zh) * 2019-01-28 2019-05-03 武汉科技大学 全向电动轮及电动车
CN109733505A (zh) * 2019-01-04 2019-05-10 山东阿图机器人科技有限公司 一种全地形高度主动升降式全向驱动轮机构的工作方法
CN110561998A (zh) * 2018-11-29 2019-12-13 长城汽车股份有限公司 纵臂总成
CN111559426A (zh) * 2020-04-26 2020-08-21 东风汽车集团有限公司 一种基于轮毂电机的可全方位转向的双叉臂悬架结构
CN111923719A (zh) * 2019-10-24 2020-11-13 中国北方车辆研究所 一种无人车辆轮毂电机高机动性行驶驱动操纵系统
CN112158065A (zh) * 2019-10-24 2021-01-01 中国北方车辆研究所 一种无人车辆轮毂电机行驶驱动操纵系统
CN114179773A (zh) * 2021-12-30 2022-03-15 舜泰汽车有限公司 一种电子机械制动系统
WO2022134087A1 (zh) * 2020-12-25 2022-06-30 华为技术有限公司 一种悬架结构、角模块系统及汽车

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101638052A (zh) * 2009-08-21 2010-02-03 山东大学 独立驱动、转向、悬挂和制动的一体化车轮总成
CN101973307A (zh) * 2010-10-19 2011-02-16 吉林大学 主销零偏置线控独立驱动与转向的汽车行走机构及电动车
CN102700611A (zh) * 2012-05-25 2012-10-03 北京理工大学 一种电驱动履带车辆转向电机与单侧驱动电机耦合转向系统
CN103085875A (zh) * 2013-02-27 2013-05-08 同济大学 一体化线控独立转向悬架导向机构系统
CN203094172U (zh) * 2012-12-24 2013-07-31 中国科学院深圳先进技术研究院 一种独立转向与驱动电动汽车的线控转向装置及其悬架系统
CN103465769A (zh) * 2013-09-12 2013-12-25 上海交通大学 一种模块化车身与轮毂式电驱动的车辆
US20150083508A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-26 The U.S.A As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Multi-functional electric module for a vehicle
CN204451877U (zh) * 2015-03-12 2015-07-08 上海汽车集团股份有限公司 用于多连杆式独立悬架系统的车轮支架

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101638052A (zh) * 2009-08-21 2010-02-03 山东大学 独立驱动、转向、悬挂和制动的一体化车轮总成
CN101973307A (zh) * 2010-10-19 2011-02-16 吉林大学 主销零偏置线控独立驱动与转向的汽车行走机构及电动车
CN102700611A (zh) * 2012-05-25 2012-10-03 北京理工大学 一种电驱动履带车辆转向电机与单侧驱动电机耦合转向系统
CN203094172U (zh) * 2012-12-24 2013-07-31 中国科学院深圳先进技术研究院 一种独立转向与驱动电动汽车的线控转向装置及其悬架系统
CN103085875A (zh) * 2013-02-27 2013-05-08 同济大学 一体化线控独立转向悬架导向机构系统
CN103465769A (zh) * 2013-09-12 2013-12-25 上海交通大学 一种模块化车身与轮毂式电驱动的车辆
US20150083508A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-26 The U.S.A As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Multi-functional electric module for a vehicle
CN204451877U (zh) * 2015-03-12 2015-07-08 上海汽车集团股份有限公司 用于多连杆式独立悬架系统的车轮支架

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106005009A (zh) * 2016-07-13 2016-10-12 北京热刺激光技术有限责任公司 全新轮式电动机动车智能矢量底盘
CN106005009B (zh) * 2016-07-13 2023-11-21 北京热刺激光技术有限责任公司 全新轮式电动机动车智能矢量底盘
CN107215386A (zh) * 2017-05-05 2017-09-29 清华大学 一种四轮独立驱动和独立全向转向的电动车系统
CN107444486A (zh) * 2017-08-31 2017-12-08 山东科技大学 一种智能汽车用全向转向装置
CN107444486B (zh) * 2017-08-31 2023-08-04 山东科技大学 一种智能汽车用全向转向装置
CN108327473A (zh) * 2018-01-05 2018-07-27 南京理工大学 一种具有独立悬架的全向全驱移动机器人底盘
CN108583728A (zh) * 2018-06-22 2018-09-28 芜湖正众汽车科技有限公司 一种无人平台车及其工作方法
CN108583728B (zh) * 2018-06-22 2024-01-30 芜湖正众汽车科技有限公司 一种无人平台车及其工作方法
CN110561998A (zh) * 2018-11-29 2019-12-13 长城汽车股份有限公司 纵臂总成
CN110561998B (zh) * 2018-11-29 2021-09-21 长城汽车股份有限公司 纵臂总成
CN109733505A (zh) * 2019-01-04 2019-05-10 山东阿图机器人科技有限公司 一种全地形高度主动升降式全向驱动轮机构的工作方法
CN109703617A (zh) * 2019-01-28 2019-05-03 武汉科技大学 全向电动轮及电动车
CN111923719B (zh) * 2019-10-24 2022-02-01 中国北方车辆研究所 一种无人车辆轮毂电机高机动性行驶驱动操纵系统
CN112158065B (zh) * 2019-10-24 2022-02-01 中国北方车辆研究所 一种无人车辆轮毂电机行驶驱动操纵系统
CN112158065A (zh) * 2019-10-24 2021-01-01 中国北方车辆研究所 一种无人车辆轮毂电机行驶驱动操纵系统
CN111923719A (zh) * 2019-10-24 2020-11-13 中国北方车辆研究所 一种无人车辆轮毂电机高机动性行驶驱动操纵系统
CN111559426A (zh) * 2020-04-26 2020-08-21 东风汽车集团有限公司 一种基于轮毂电机的可全方位转向的双叉臂悬架结构
WO2022134087A1 (zh) * 2020-12-25 2022-06-30 华为技术有限公司 一种悬架结构、角模块系统及汽车
CN114179773A (zh) * 2021-12-30 2022-03-15 舜泰汽车有限公司 一种电子机械制动系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN105415996B (zh) 2017-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105415996A (zh) 用于分布式驱动独立转向电动汽车的悬架及转向系统
US9527368B2 (en) Semi-independent suspension system for a low-floor vechicle
US7165777B2 (en) Front suspension
US9919573B2 (en) Heavy-duty trailer with MacPherson independent wheel suspension
CN203198673U (zh) 麦弗逊空气悬架
CN103522865A (zh) 独立悬架系统及具有该独立悬架系统的起重机
EP2991883B1 (de) Radsatzlagerung für den radsatz eines schienenfahrzeugs mit innengelagertem drehgestell
EP4289705A1 (en) Frame and automobile
EP1419056B2 (de) Fahrzeugstarrachse mit integrierten längslenkern
US7188850B2 (en) Beam axle suspension with diagonal link
CN100522722C (zh) 上置式横置油缸叉车转向桥
CN201124866Y (zh) 上置式横置油缸叉车转向桥
US20020121758A1 (en) Vehicle steering assembly
JP2019206274A (ja) 車両のドディオン式懸架装置
CN207644105U (zh) 一种板簧承载式前悬结构
CN201566437U (zh) 一种长度可调双横臂式悬架
CN201745592U (zh) 铰接式铁路货车转向架
CN202935091U (zh) 一种弯管梁式后桥焊接总成
CN210706769U (zh) 电动赛车
CN216683950U (zh) 油气悬架用转向驱动桥桥壳
RU2710089C1 (ru) Устройство балансирной подвески колес транспортного средства
EP4253104A1 (de) Radaufhängungsvorrichtung
JP2020199900A (ja) 転舵装置
JP2737581B2 (ja) トラツク等の後輪操舵装置
JPS6343265B2 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant