CN105667297A - 轮边电机驱动的电动客车用转向独立悬架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮边电机驱动的电动客车用转向独立悬架，包括左悬架、右悬架、转向拉杆、转向摇臂、转向锁止缸及转向阻尼器，转向摇臂连接车架，转向摇臂下端两侧分别通过两根转向拉杆连接左悬架及右悬架，左悬架及右悬架对称布置在车架两侧，左悬架与右悬架结构相同，本发明是将驱动电机布置在客车的车轮部位，驱动电机位于减速器的输出轴所在的一侧，减速器固定在支撑臂上，减速器的输出轴穿过支撑臂的中心孔，连接客车轮边结构，驱动轮边结构的车轮转动，实现对客车的驱动，支撑臂通过转向拉杆连接转向摇臂，实现转向功能，两个减速器之间的距离即为客车的过道宽度，从而达到增大客车车内空间，降低客车地板高度的目的。

Description

轮边电机驱动的电动客车用转向独立悬架

技术领域：

本发明涉及新能源客车用悬架技术领域，具体涉及一种轮边电机驱动的电动客车用转向独立悬架。

背景技术：

随着世界能源危机以及大气污染的日益严重，人们越来越关注新能源汽车的发展，在我国，为了促进系能源汽车的发展，国家出台了一系列的政策及法规，新能源汽车的发展势不可挡。

在客车领域，电动客车也得到了相应的发展，但是，现有的电动客车仅仅使将传统的燃油动力形式改成了电动形式，在客车整体结构上没有得到相应的发展，随着客车技术的快速发展，人们对客车的乘坐舒适性的要求越来越高，现有的电动客车地板高，乘客上下车不方便，尤其是老年及小孩乘客，还有，现有电动客车，两侧座位之间的过道窄，乘客通过不便，因此，低地板、大过道宽的纯电动客车是未来发展的必然趋势。

发明内容：

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种轮边电机驱动的电动客车用转向独立悬架，它是将驱动电机布置在客车的车轮部位，驱动电机位于减速器的输出轴所在的一侧，减速器固定在支撑臂上，减速器的输出轴穿过支撑臂的中心孔，连接客车轮边结构，驱动轮边结构的车轮转动，实现对客车的驱动，支撑臂通过转向拉杆连接转向摇臂，实现转向功能，两个减速器之间的距离即为客车的过道宽度，从而达到增大客车车内空间，降低客车地板高度的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种轮边电机驱动的电动客车用转向独立悬架，其中：包括左悬架、右悬架、转向拉杆、转向摇臂、转向锁止缸及转向阻尼器，所述的转向摇臂连接车架，转向摇臂下端两侧分别通过两根转向拉杆连接左悬架及右悬架，转向摇臂的中部两侧分别通过两个转向锁止缸连接车架，转向摇臂的上部两侧分别通过两个转向阻尼器连接车架，所述的左悬架及右悬架对称布置在车架两侧，左悬架与右悬架结构相同，均包括减速器、电机、轮边结构、上摆臂、支撑臂、气囊组件、减振器及下摆臂，电机的输出轴连接减速器的输入轴，且电机的输出端的端面安装在减速器的侧面上，电机与减速器的输出轴位于减速器的同一侧面，减速器的设置输出轴的一侧与支撑臂侧面紧固连接，减速器的输出轴穿过支撑臂的中心孔连接客车轮边结构，所述的支撑臂上端连接上摆臂，支撑臂的下端连接下摆臂，支撑臂的中部设置有气囊组件，支撑臂下端通过连杆连接减振器下端，连杆通过转向拉杆连接转向摇臂。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的支撑臂包括本体，本体上端设置上摆臂连接孔，本体上设置减速器固定孔，本体中部悬臂上设置有气囊安装孔，本体中部设置中心孔，减速器的输出轴从中心孔穿过，本体下端设置下摆臂连接孔，本体下端悬臂连接拉杆的一端，拉杆另一端设置减振器连接孔，拉杆的中部与转向拉杆铰接。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的转向锁止缸为气压锁止缸，包括缸体、活塞杆、左活塞、右活塞及卡簧，所述的缸体两侧各设置一个进气口，两个进气口连通同一根进气管，所述的缸体的中部设置一个出气口及卡簧，缸体内设置左活塞及右活塞，左活塞及右活塞分别处于卡簧的左右两侧，所述的右活塞上设置有活塞杆，所述的活塞杆位于缸体内的一端设置端头板，右活塞设置在端头板右侧，所述的左活塞右侧设置有凹槽，凹槽与活塞杆的端头板相互配合，所述的活塞杆的位于缸体外的一端铰接在转向摇臂的腰部。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的转向摇臂包括一体结构的头部、肩部、腰部及腿部，所述的头部为四方型结构，转向摇臂的头部铰接安装于车架底部，所述的转向摇臂的头部之下为肩部，所述的肩部为“八”字形结构，转向阻尼器铰接与转向摇臂的肩部，所述的转向摇臂的肩部之下为腰部，腰部为转向摇臂向两侧的凸起，转向锁止缸铰接在转向摇臂的腰部，所述的转向摇臂的腰部之下为腿部，腿部为转向摇臂向下的两个凸起，转向拉杆铰接在转向摇臂的腿部。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的减振器为可转向减振器，包括减振器、下连接件、上连接件、上铰接球及下铰接球，所述的减振器的上端设置上连接件，上连接件上端设置上铰接球，上连接件与客车车架球铰接，所述的减振器的下端设置下连接件，下连接件下端设置下铰接球，下连接件与支撑臂球铰接。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的轮边结构包括轴管、半轴、轮毂、制动器及车轮组件，所述的轴管连接减速器的输出轴，轴管上活动连接有轮毂，半轴穿装在轴管内，轮毂上设置制动器及车轮组件。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的电机为永磁同步电机。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的减速器为圆柱斜齿轮双级减速器。

本发明的有益效果为：

1、本发明是将驱动电机布置在客车的车轮部位，驱动电机位于减速器的输出轴所在的一侧，减速器固定在支撑臂上，减速器的输出轴穿过支撑臂的中心孔，连接客车轮边结构，驱动轮边结构的车轮转动，实现对客车的驱动，支撑臂通过转向拉杆连接转向摇臂，实现转向功能，两个减速器之间的距离即为客车的过道宽度，从而达到增大客车车内空间，降低客车地板高度的目的。

2、本发明的减振器为可转向减振器，其上端与客车车架球铰接，其下端与支撑臂球铰接，球铰接结构能够实现减振器的多方向旋转及大角度偏转，能够有效的解决现有减振器的扭转角、偏转角角度小的问题，大幅度提升了减振器的布置空间及转角要求。

3、本发明的转向锁止缸采用气动锁止缸，通过两个进气口同时向缸体内通入高压气体，高压气体推动左活塞及右活塞同时向缸体中部移动，当左活塞及右活塞移动至卡簧位置时，左活塞及右活塞停止运动，高压气体从出气口流出，活塞杆处于锁止状态，两个转向锁止缸的活塞杆均锁止后，实现两个转向锁止杆对转向摇臂的夹紧，实现转向锁止。

4、本发明的转向摇臂结构简单、设计合理，转向摇臂的头部连接车架，从而保证转向摇臂随着车架一起动作，同时，头部连接车架，方便转向摇臂将转动趋势传递给转向拉杆及转向阻尼器，起牵引作用，头部连接车架，更加方便牵引，牵引效果好。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明图1的左视示意图；

图3为本发明的支撑臂的结构示意图；

图4为本发明图3的左视示意图；

图5为本发明的转向摇臂的结构示意图；

图6为本发明的转向锁止缸的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1~6所示，一种轮边电机驱动的电动客车用转向独立悬架，左悬架1、右悬架2、转向拉杆3、转向摇臂4、转向锁止缸5及转向阻尼器6，所述的转向摇臂4连接车架，转向摇臂4下端两侧分别通过两根转向拉杆3连接左悬架1及右悬架2，转向摇臂4的中部两侧分别通过两个转向锁止缸5连接车架，转向摇臂4的上部两侧分别通过两个转向阻尼器6连接车架，转向摇臂4包括一体结构的头部31、肩部32、腰部33及腿部34，所述的头部31为四方型结构，转向摇臂4的头部31铰接安装于车架底部，所述的转向摇臂4的头部31之下为肩部32，所述的肩部32为“八”字形结构，转向阻尼器6铰接与转向摇臂4的肩部32，所述的转向摇臂4的肩部32之下为腰部33，腰部33为转向摇臂4向两侧的凸起，转向锁止缸5铰接在转向摇臂4的腰部33，所述的转向摇臂4的腰部33之下为腿部34，腿部34为转向摇臂4向下的两个凸起，转向拉杆3铰接在转向摇臂4的腿部34。所述的转向锁止缸5为气压锁止缸，包括缸体21、活塞杆22、左活塞23、右活塞24及卡簧25，所述的缸体21两侧各设置一个进气口26，两个进气口26连通同一根进气管27，所述的缸体21的中部设置一个出气口28及卡簧25，缸体21内设置左活塞23及右活塞24，左活塞23及右活塞24分别处于卡簧25的左右两侧，所述的右活塞24上设置有活塞杆22，所述的活塞杆22位于缸体21内的一端设置端头板29，右活塞24设置在端头板29右侧，所述的左活塞23右侧设置有凹槽30，凹槽30与活塞杆22的端头板29相互配合，所述的活塞杆22的位于缸体21外的一端铰接在转向摇臂4的腰部33。

本发明的转向摇臂4的腿部34通过两根转向拉杆3连接左悬架1及右悬架2，所左悬架1及右悬架2对称布置在车架两侧，左悬架1与右悬架2结构相同，均包括减速器8、电机7、轮边结构、上摆臂9、支撑臂10、气囊组件11、减振器12及下摆臂44，电机7为永磁同步电机7，减速器8为圆柱斜齿轮双级减速器8，电机7的输出轴连接减速器8的输入轴，且电机7的输出端的端面安装在减速器8的侧面上，电机7与减速器8的输出轴位于减速器8的同一侧面，减速器8的设置输出轴的一侧与支撑臂10侧面紧固连接，减速器8的输出轴穿过支撑臂10的中心孔17连接客车轮边结构，支撑臂10包括本体13，本体13上端设置上摆臂连接孔14，上摆臂9球铰接在上摆臂连接孔14内，本体13上设置减速器固定孔15，减速器8固定在支撑臂10本体13的减速器固定孔15上，本体13中部悬臂上设置有气囊安装孔16，气囊组件11安装在气囊安装孔16上，本体13中部设置中心孔17，减速器8的输出轴从中心孔17穿过，本体13下端设置下摆臂连接孔18，下摆臂44球铰接在下摆臂连接孔18内，本体13下端悬臂连接拉杆19的一端，拉杆19另一端设置减振器连接孔20，拉杆19的中部与转向拉杆3球铰接，减振器12下端连接在减振器连接孔20上，减振器12为可转向减振器12，包括减振器12、下连接件35、上连接件36、上铰接球37及下铰接球38，所述的减振器12的上端设置上连接件36，上连接件36上端设置上铰接球37，上连接件36与客车车架球铰接，所述的减振器12的下端设置下连接件35，下连接件35下端设置下铰接球38，下连接件35与拉杆19球铰接。

轮边结构包括轴管39、半轴40、轮毂41、制动器42及车轮组件43，所述的轴管39连接减速器8的输出轴，轴管39上活动连接有轮毂41，半轴40穿装在轴管39内，轮毂41上设置制动器42及车轮组件43。

电机7通过减速器8带动轮边结构的车轮转动，带动电动客车行驶，实现对电动客车的驱动，当电动客车需要转向时，驾驶员操作方向盘带动转向摇臂4动作，转向摇臂4通过转向拉杆3，带动支撑臂10旋转一定角度，实现电动客车转向。

当电动客车高速行驶时，此时车轮会因高速转动而出现剧烈的摆振现象，剧烈摆振会影响高速行驶的客车操控性，此时，客车控制系统向转向锁止缸5发送信号，高压气体通过进气管27进气，从两个进气口26同时向缸体21内通入高压气体，高压气体推动左活塞23及右活塞24同时向缸体21中部移动，当左活塞23及右活塞24移动至卡簧25位置时，左活塞23及右活塞24停止运动，高压气体从出气口28流出，此时，活塞杆22的端头板29被压死在左活塞23的凹槽30内，端头板29被左活塞23及右活塞24夹紧，从而实现活塞杆22的锁死。转向摇臂4两侧的两个转向锁止缸5同时锁止，从两侧夹紧转向摇臂4，此时的转向摇臂4无法发生任何的方向的改变，转向摇臂4被锁死，转向摇臂4不动，则电动客车的轮边结构的车轮也无法改变方向，从而消除了电动客车高速行驶时的摆振，防止客车因车轮的剧烈摆振而出现的失控现象。

同理，当电动客车倒车时，两个转向锁止缸5能够夹紧转向摇臂4，而保证电动客车直线倒车行驶，避免客车倒车时出现的行驶方向的不确定性。

要说明的是，上述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。

Claims (8)

1.一种轮边电机驱动的电动客车用转向独立悬架，其特征在于：包括左悬架（1）、右悬架（2）、转向拉杆（3）、转向摇臂（4）、转向锁止缸（5）及转向阻尼器（6），所述的转向摇臂（4）连接车架，转向摇臂（4）下端两侧分别通过两根转向拉杆（3）连接左悬架（1）及右悬架（2），转向摇臂（4）的中部两侧分别通过两个转向锁止缸（5）连接车架，转向摇臂（4）的上部两侧分别通过两个转向阻尼器（6）连接车架，所述的左悬架（1）及右悬架（2）对称布置在车架两侧，左悬架（1）与右悬架（2）结构相同，均包括减速器（8）、电机（7）、轮边结构、上摆臂（9）、支撑臂（10）、气囊组件（11）、减振器（12）及下摆臂（44），电机（7）的输出轴连接减速器（8）的输入轴，且电机（7）的输出端的端面安装在减速器（8的侧面上，电机（7）与减速器（8）的输出轴位于减速器（8）的同一侧面，减速器（8）的设置输出轴的一侧与支撑臂（10）侧面紧固连接，减速器（8）的输出轴穿过支撑臂（10）的中心孔（17）连接客车轮边结构，所述的支撑臂（10）上端连接上摆臂（9），支撑臂（10）的下端连接下摆臂（44），支撑臂（10）的中部设置有气囊组件（11），支撑臂（10）下端通过连杆连接减振器（12）下端，连杆通过转向拉杆（3）连接转向摇臂（4）。

2.根据权利要求1所述的轮边电机驱动的电动客车用转向独立悬架，其特征在于：所述的支撑臂（10）包括本体（13），本体（13）上端设置上摆臂连接孔（14），本体（13）上设置减速器固定孔（15），本体（13）中部悬臂上设置有气囊安装孔（16），本体（13）中部设置中心孔（17），减速器（8）的输出轴从中心孔（17）穿过，本体（13）下端设置下摆臂连接孔（18），本体（13）下端悬臂连接拉杆（19）的一端，拉杆（19）另一端设置减振器连接孔（20），拉杆（19）的中部与转向拉杆（3）铰接。

3.根据权利要求1所述的轮边电机驱动的电动客车用转向独立悬架，其特征在于：所述的转向摇臂（4）包括一体结构的头部（31）、肩部（32）、腰部（33）及腿部（34），所述的头部（31）为四方型结构，转向摇臂（4）的头部（31）铰接安装于车架底部，所述的转向摇臂（4）的头部（31）之下为肩部（32），所述的肩部（32）为“八”字形结构，转向阻尼器（6）铰接与转向摇臂（4）的肩部（32），所述的转向摇臂（4）的肩部（32）之下为腰部（33），腰部（33）为转向摇臂（4）向两侧的凸起，转向锁止缸（5）铰接在转向摇臂（4）的腰部（33），所述的转向摇臂（4）的腰部（33）之下为腿部（34），腿部（34）为转向摇臂（4）向下的两个凸起，转向拉杆（3）铰接在转向摇臂（4）的腿部（34）。

4.根据权利要求1所述的轮边电机驱动的电动客车用转向独立悬架，其特征在于：所述的转向锁止缸（5）为气压锁止缸，包括缸体（21）、活塞杆（22）、左活塞（23）、右活塞（24）及卡簧（25），所述的缸体（21）两侧各设置一个进气口（26），两个进气口（26）连通同一根进气管（27），所述的缸体（21）的中部设置一个出气口（28）及卡簧（25），缸体（21）内设置左活塞（23）及右活塞（24），左活塞（23）及右活塞（24）分别处于卡簧（25）的左右两侧，所述的右活塞（24）上设置有活塞杆（22），所述的活塞杆（22）位于缸体（21）内的一端设置端头板（29），右活塞（24）设置在端头板（29）右侧，所述的左活塞（23）右侧设置有凹槽（30），凹槽（30）与活塞杆（22）的端头板（29）相互配合，所述的活塞杆（22）的位于缸体（21）外的一端铰接在转向摇臂（4）的腰部（33）。

5.根据权利要求1所述的轮边电机驱动的电动客车用转向独立悬架，其特征在于：所述的减振器（12）为可转向减振器，包括减振器（12）、下连接件（35）、上连接件（36）、上铰接球（37）及下铰接球（38），所述的减振器（12）的上端设置上连接件（36），上连接件（36）上端设置上铰接球（37），上连接件（36）与客车车架球铰接，所述的减振器（12）的下端设置下连接件（35），下连接件（35）下端设置下铰接球（38），下连接件（35）与支撑臂（10）球铰接。

6.根据权利要求1所述的轮边电机驱动的电动客车用转向独立悬架，其特征在于：所述的轮边结构包括轴管（39）、半轴（40）、轮毂（41）、制动器（42）及车轮组件（43），所述的轴管（39）连接减速器（8）的输出轴，轴管（39）上活动连接有轮毂（41），半轴（40）穿装在轴管（39）内，轮毂（41）上设置制动器（42）及车轮组件（43）。

7.根据权利要求1所述的轮边电机驱动的电动客车用转向独立悬架，其特征在于：所述的电机（7）为永磁同步电机。

8.根据权利要求1所述的轮边电机驱动的电动客车用转向独立悬架，其特征在于：所述的减速器（8）为圆柱斜齿轮双级减速器。