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Abstract

本发明提供了一种轮毂电机用双横臂独立悬架，涉及汽车零部件技术领域，其包括间隔平行设置的上横臂和下横臂，上横臂和下横臂的一端通过T型枢轴机构分别连接于转向节的上、下两端，上横臂和下横臂的另一端均枢轴连接于刚性臂上，刚性臂固定连接于车身上；转向节上连接有轮毂连接轴和转向传动机构。T型枢轴机构包括横轴和与横轴呈80°～90°夹角连接于横轴中部的竖轴，上横臂转动套接于横轴上，转向节转动套接于竖轴上。解决了现有技术中的双横臂式独立悬架无法作为轮毂电机的驱动桥的问题。

Description

一种轮毂电机用双横臂独立悬架
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，特别是涉及一种轮毂电机用双横臂独立悬架。
背景技术
轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，能够大大简化汽车的机械部分，对于传统车辆来说，离合器、变速器、传动轴、差速器乃至分动器都是必不可少的，而这些部件不但重量不轻、让车辆的结构更为复杂，同时也存在需要定期维护和故障率的问题，但是轮毂电机就很好地解决了这个问题，除了结构更为简单之外，采用轮毂电机驱动的车辆可以获得更好的空间利用率，同时传动效率也要高出不少。
现有的双横臂式独立悬架主要用于汽车的前悬架，配合转向桥为车辆提供转向功能，而往往不具备驱动、制动能力，无法被当做驱动桥使用。当汽车的车轮换成轮毂电机以后，现有的双横臂式独立悬架难以提供足够的纵向刚度来承担牵引制动的功能。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种轮毂电机用双横臂独立悬架，解决了现有技术中的双横臂式独立悬架无法作为轮毂电机的驱动桥的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
提供一种轮毂电机用双横臂独立悬架，其包括间隔平行设置的上横臂和下横臂，上横臂和下横臂的一端通过T型枢轴机构分别连接于转向节的上、下两端，上横臂和下横臂的另一端均枢轴连接于刚性臂上，刚性臂固定连接于车身上；转向节上连接有轮毂连接轴和转向传动机构。T型枢轴机构包括横轴和与横轴呈80°～90°夹角连接于横轴中部的竖轴，上横臂转动套接于横轴上，转向节转动套接于竖轴上。
进一步地，刚性臂包括竖向臂和分别垂直固定于竖向臂两端的第一横臂和第二横臂，第一横臂和第二横臂远离竖向臂的一端固定于车身上，竖向臂枢轴连接于上横臂或下横臂上。通过该结构的刚性臂降低了对安装空间的需求，延长了竖直方向的长度，提高了纵向上的刚性。
进一步地，刚性臂设置于上横臂或下横臂一端的中部，刚性臂的两侧对称设置有连接上横臂或下横臂与车身的枢轴机构。通过枢轴机构使上横臂能够相对于车身在纵向上转动，进而将轮毂传递过来的跳动弱化，以保证车身的稳定性和舒适性。
进一步地，上横臂处的竖轴与下横臂处的竖轴同轴设置。上横臂处的竖轴与下横臂处的竖轴的连线构成汽车转向轮转向的虚拟主销，两个竖轴中间没有连接为一体，使悬架内部的空间更大，更不容易和转向传动机构发生干涉，使转向角更大。
进一步地，上横臂的顶部固定有空气弹簧。通过空气弹簧支撑车身，能够更好地隔离路面的冲击、振动和噪声，在提高舒适性的同时还提升了车辆的操控性和安全性。
进一步地，下横臂与车身之间连接有减震器。下摆臂用于支撑车身和减震器，通过减震器缓冲汽车行驶中的振动。
进一步地，转向传动机构包括依次首尾转动连接的转向横臂、第一转向摇臂、转向直拉杆和第二转向摇臂，转向横臂转动连接于转向节上，第二转向摇臂转动连接于汽车的转向器上。
进一步地，上横臂和/或下横臂呈A字型。
进一步地，上横臂和/或下横臂的中部设置有贯穿的镂空部。通过镂空部降低上横臂和下横臂的自重，使悬架更轻便，降低汽车的能耗。
进一步地，轮毂连接轴固定设置于转向节的中心位置。
本发明的有益效果为：以双横臂式独立悬架的结构为基础，能够提高汽车行驶的稳定性，通过在上横臂与车身的连接处以及下横臂与车身的连接处设置一个刚性壁来增加本悬架的纵向刚度，从而提高了本悬架的制动和牵引能力，以匹配轮毂电机并直接作为轮毂电机的驱动桥，简化了结构，提高了传动效率。
上横臂和下横臂与转向节之间均通过T型枢轴机构连接，使转向节在横向上具有旋转自由度，上横臂或下横臂在竖向上具有旋转自由度，两个相互垂直的旋转自由度能够同时实现悬架的跳动和轮毂的转向，使一侧车轮的跳动不会影响另一侧车轮的运动，提高了汽车的可操控性能，减少了车身的振动；两个T型枢轴机构中的竖轴同轴设置，构成车轮转向的虚拟主销，能够降低空气弹簧下悬架的质量，能够提高悬架的动态响应，有利于提高车辆的可操作性；横轴和竖轴固定为T型轴，T型轴相对于传统的球铰结构具有更高的承载能力，且维护方便。
附图说明
图1为轮毂电机汽车的双横臂独立悬架的结构示意图。
图2为图1中A处的放大图。
图3为轮毂电机汽车的双横臂独立悬架正投影视图。
其中，101、车身；1、上横臂；11、镂空部；2、下横臂；3、T型枢轴机构；31、横轴；32、竖轴；4、转向节；5、刚性臂；51、竖向臂；52、第一横臂；53、第二横臂；6、轮毂连接轴；7、转向传动机构；8、枢轴机构；9、空气弹簧；10、减震器。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1、图3所示，该轮毂电机用双横臂独立悬架包括间隔平行设置的上横臂1和下横臂2，下横臂2的长度大于上横臂1，根据使用本悬架的汽车的实际结构参数优化上横臂1和下横臂2的长度，能够使汽车的轮距及前轮定位参数变化均在可接受的限定范围内，保证汽车具有良好的行驶稳定性。上横臂1和/或下横臂2呈A字型，上横臂1和/或下横臂2的中部设置有贯穿的镂空部11，。
上横臂1和下横臂2的一端通过T型枢轴机构3分别连接于转向节4的上、下两端，上横臂1和下横臂2的另一端均枢轴连接于刚性臂5上，刚性臂5固定连接于车身上。
T型枢轴机构3包括横轴31和与横轴31呈80°～90°夹角连接于连接于横轴31中部的竖轴32，即横轴31与竖轴32之间的夹角为80°～90°，不包括80°和90°，以接近于垂直的方向固定连接，以适应车轮的转向。上横臂1错开竖轴32转动套接于横轴31上，如图1中所示，转向节4转动套接于竖轴32上。转向节4竖直设置，使上横臂1处的竖轴32与下横臂2处的竖轴32同轴设置，两处的竖轴32的轴向构成转向主销。
转向节4远离上横臂1和下横臂2一侧的端面的中心位置固定有轮毂连接轴，轮毂连接轴6为轮毂电机的转轴。转向节4的一侧固定于转向传动机构7上，通过转向传动机构7将转向节4连接于汽车的转向系统中。轮毂电机中，车轮为轮毂电机的转子部分，通常将内部安装有驱动电机的整个汽车轮胎直接成为轮毂电机。需要控制轮毂电机转向时，转向系统推动转向节4在横向方向上绕着主销转动，然后带动轮毂电机转动，完成汽车的转弯。传统汽车上，主销为一根实心转轴，本方案中，使用两根间隔同轴设置的竖轴替换传统的实心转轴，形成虚拟主销，使其可操控性、可维护性均高于传统实心主销。
如图2所示，刚性臂5包括竖向臂51和分别垂直固定于竖向臂51两端的第一横臂52和第二横臂53，第一横臂52和第二横臂53远离竖向臂51的一端固定于车身上，竖向臂51枢轴连接于上横臂1或下横臂2上。刚性臂5设置于上横臂1或下横臂2一端的中部，刚性臂5的两侧对称设置有连接上横臂1与车身101或下横臂2与车身101的枢轴机构8。
枢轴机构8包括一体成型于上横臂1或下横臂2上的转动套筒，转动套筒轴向间隙插接有枢轴，枢轴的两端通过螺纹紧固件紧固于车身101上。通过枢轴机构8使上横臂1或下横臂2在纵向上能够转动，以缓冲从车轮处传入的跳动，避免将跳动传递到车身101上。
上横臂1的顶部固定有空气弹簧9，空气弹簧9的上端通过气囊上盖板、螺栓和进出气螺栓固定在车身上，同时进出气螺栓与整车的气源相连。空气弹簧9配合气源装置、高度调整装置、电动和气动控制装置等，保证车辆自适应载荷、车速、路况等，可以更好的隔离路面的冲击、振动和噪声，在提高舒适性的同时还提升了车辆的操控性和安全性。下横臂2与车身之间倾斜连接有减震器10。

Claims (9)

1.一种轮毂电机用双横臂独立悬架，其特征在于，包括间隔平行设置的上横臂(1)和下横臂(2)，所述上横臂(1)和下横臂(2)的一端通过T型枢轴机构(3)分别连接于转向节(4)的上、下两端，所述上横臂(1)和下横臂(2)的另一端均枢轴连接于刚性臂(5)上，所述刚性臂(5)固定连接于车身上；所述转向节(4)上连接有轮毂连接轴(6)和转向传动机构(7)；
所述T型枢轴机构(3)包括横轴(31)和与所述横轴(31)呈80°～90°夹角连接于所述横轴(31)中部的竖轴(32)，所述上横臂(1)转动套接于所述横轴(31)上，所述转向节(4)转动套接于所述竖轴(32)上。
2.根据权利要求1所述的轮毂电机用双横臂独立悬架，其特征在于，所述刚性臂(5)包括竖向臂(51)和分别垂直固定于所述竖向臂(51)两端的第一横臂(52)和第二横臂(53)，所述第一横臂(52)和所述第二横臂(53)远离所述竖向臂(51)的一端固定于车身上，所述竖向臂(51)枢轴连接于所述上横臂(1)或下横臂(2)上。
3.根据权利要求1或2所述的轮毂电机用双横臂独立悬架，其特征在于，所述刚性臂(5)设置于所述上横臂(1)或下横臂(2)一端的中部，所述刚性臂(5)的两侧对称设置有连接所述上横臂(1)下横臂(2)与车身的枢轴机构(8)。
4.根据权利要求1所述的轮毂电机用双横臂独立悬架，其特征在于，所述上横臂(1)处的所述竖轴(32)与所述下横臂(2)处的所述竖轴(32)同轴设置。
5.根据权利要求1所述的轮毂电机用双横臂独立悬架，其特征在于，所述上横臂(1)的顶部固定有空气弹簧(9)。
6.根据权利要求1所述的轮毂电机用双横臂独立悬架，其特征在于，所述下横臂(2)与车身之间连接有减震器(10)。
7.根据权利要求1所述的轮毂电机用双横臂独立悬架，其特征在于，所述上横臂(1)和/或下横臂(2)呈A字型。
8.根据权利要求1或8所述的轮毂电机用双横臂独立悬架，其特征在于，所述上横臂(1)和/或所述下横臂(2)的中部设置有贯穿的镂空部(11)。
9.根据权利要求1所述的轮毂电机用双横臂独立悬架，其特征在于，所述轮毂连接轴(6)固定设置于所述转向节(4)的中心位置。
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