CN110386185B - 用于轮毂驱动车辆的转向系统及轮毂驱动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轮毂驱动车辆的转向系统及轮毂驱动车辆。该转向系统包括与轮毂驱动车辆的车轮抗扭地连接的转向节，其中，为每个转向节配置单独的驱动电机，用于驱动转向节带动相应的车轮进行转向，并且该驱动电机被固定在轮毂驱动车辆的悬架上。该转向系统避免了转向横拉杆对车轮转向角度的限制，进而大大提高了车轮转向的灵活性。

Description

用于轮毂驱动车辆的转向系统及轮毂驱动车辆

技术领域

本发明涉及轮毂驱动车辆领域。具体地，本发明涉及一种用于轮毂驱动车辆的转向系统以及包括该转向系统的轮毂驱动车辆。

背景技术

传统车辆使用半轴来将电机产生的转矩传递到车轮以驱动车轮转动，同时设置转向横拉杆来使车轮转向。半轴和转向横拉杆限制了车轮转向时的运动空间，使得车轮能够达到的转向角度非常小，因此传统车辆在转向时需要很大的转弯半径(对于大部分传统车辆而言，转弯半径通常大于4m，仅有少数概念车型能够获得大约3m的转弯半径)。如此之大的转弯半径使得传统车辆在复杂路况下很难闪避。在某些情况下，比如需要靠边停车时，使用传统的车辆转向系统难以方便地停车。

新能源汽车现在已经成为汽车行业未来发展的一个主要方向，而新能源车型的驱动技术和传动内燃机汽车有着很大的区别，而其中一类驱动技术有着很好的发展前景，这就是轮毂电机技术。轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，其最大特点就是将动力、传动和制动装置都集成到轮廓内，因此将电动车辆的机械部分大大简化。轮毂电机驱动的车辆不再需要安装半轴，转向时车轮能够转动的角度更大，转向性能更好。

CN 105437951A公开了一种轮毂驱动装置，其通过轮内电机来驱动车轮转动，并且通过转向横拉杆和转向节来使车轮转向。虽然在这种轮毂驱动车辆中不再需要半轴，但仍然需要设置转向横拉杆，借助转向横拉杆等连杆机构与转向节配合来驱动车轮转向。转向横拉杆能够使车轮转动的角度是有限的，从而限制了车轮转向系统灵活性的进一步提高。

发明内容

因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种车轮转向角度更加灵活的车辆转向系统。

上述问题通过根据本发明的一种用于轮毂驱动车辆的转向系统而得到解决。其中，该转向系统包括与轮毂驱动车辆的车轮抗扭地连接的转向节，并且为每个转向节配置单独的驱动电机，用于驱动转向节带动相应的车轮进行转向，其中，驱动电机被固定在轮毂驱动车辆的悬架上。由于每个车轮的转向由单独的电机来驱动，因而不再需要连接在不同车轮之间的转向横拉杆来传递转向力，单个车轮围绕悬架的转动受到的限制大大减小，如此便能够以更大的角度进行转向，进而提高了转向系统的灵活性。

根据本发明的优选的实施方式，悬架穿过转向节，并借助轴承支承在转向节内。转向系统可以具有一个或多个轴承，转向节通过轴承围绕悬架转动，进而带动车轮转动。因此最大程度节省了布局空间。此外，利用转向节通过轴承支承悬架，简化了车辆支承系统并节省了零件，降低了成本。

根据本发明的另一优选的实施方式，驱动电机通过齿轮传动机构或者链条传动机构驱动转向节。优选地，驱动电机通过齿轮传动机构驱动转向节，其中，齿轮传动机构具有主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮与驱动电机的输出轴抗扭地连接，从动齿轮与转向节抗扭地连接。优选地，悬架穿过从动齿轮和转向节，尤其穿过从动齿轮的中心，并借助轴承支承在转向节内，从而在转向时转向节和从动齿轮都能绕着悬架转动。电机的输出转矩通过传动机构传递到转向节，进而使得转向节在车轮进行转向时能够绕着悬架转动。

根据本发明的另一优选的实施方式，该转向系统还包括保护罩，驱动电机以及齿轮传动机构或者链条传动机构被安置在保护罩内。保护罩可以保护电机和传动机构不受灰尘影响，同时对电机产生的噪声起到屏蔽作用。优选地，保护罩在电机与传动机构之间设置有密封结构，密封结构在传动机构与电机之间形成液密隔离，从而防止用于润滑传动机构的润滑液进入到电机中。

根据本发明的另一优选的实施方式，该转向系统还包括电子控制单元，电子控制单元与驱动电机相连接并接收驾驶者的控制要求来控制驱动电机的运行，从而实现驾驶者对车轮转向的控制。由于根据本发明为每个转向节单独设置驱动电机，即每个车轮具有单独的转向系统，因而电子控制单元能够与各个转向系统连接，并在进行转向时协调各个转向系统的转向运动。

上述技术问题还通过根据本发明的一种轮毂驱动车辆而得到解决，该轮毂驱动车辆包括具有上述特征的转向系统。

附图说明

以下结合附图进一步描述本发明。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：

图1是根据本发明的实施例的转向系统的横截面示意图；以及

图2是根据本发明的实施例的转向系统的横截面局部放大示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明的实施例的转向系统1的横截面示意图。如图1所示，车轮2中安装有轮毂驱动系统(未示出)，其轮毂与转向系统1的转向节4抗扭地连接。车辆的悬架3穿过转向节4，并借助轴承6支撑在转向节4上。转向系统1可以具有一个或多个轴承6(图中示出为2个)。悬架3上安装有驱动电机5，驱动电机5的输出轴通过传动机构与转向节4连接。传动机构例如为传动齿轮传动机构或链条传动机构，图中示出为齿轮传动机构7。

图2是根据本发明的实施例的转向系统1的横截面局部放大示意图。如图2所示，齿轮传动机构7具有主动齿轮8和从动齿轮9，驱动电机5的输出轴与主动齿轮8抗扭地连接，从动齿轮9与转向节4抗扭地连接，悬架3穿过从动齿轮9和转向节4，从动齿轮9进而可以与转向节4一起围绕悬架3转动。驱动电机5输出的扭矩通过传动机构传递到转向节4，驱动转向节4围绕悬架3转动，从而带动车轮2围绕悬架3转动，进而实现车轮的转向。

在本发明的转向系统1中，每个转向节4配置有单独的驱动电机5。当车辆转向时，每个转向节4的转动由其各自的驱动电机5来分别驱动，因此不需要设置转向横拉杆来将单一来源的转向扭矩传递到不同的车轮上，如此便避免了转向横拉杆对车轮转向角度的限制，进而大大提高了车轮转向的灵活性。

如图1所示，在本发明的实施例中，转向系统1中设置有与驱动电机5相连接的电子控制单元11。电子控制单元11接收驾驶者的控制指令，并根据控制指令向驱动电机5发出控制信号来控制驱动电机5的运行，进而实现对车轮转向的控制。

此外，如图1所示，在本发明的实施例中，转向系统1还包括保护罩10。保护罩10设置在悬架3上，驱动电机5以及齿轮传动机构7或者链条传动机构被安置在保护罩10内。保护罩10可以保护驱动电机5及传动机构不受外界尘土的影响，同时对驱动电机5运转时产生的噪声起到隔离作用。保护罩10可以由橡胶一类的材料制成。保护罩10还可以在驱动电机5与传动机构之间设置有密封结构。密封结构在传动机构与驱动电机5之间形成液密隔离，防止用于润滑传动机构的润滑液进入到驱动电机5中，进而保障驱动电机5的正常运转。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

附图标记

1       转向系统

2       车轮

3       悬架

4       转向节

5       电机

6       轴承

7       齿轮传动机构

8       主动齿轮

9       从动齿轮

10      保护罩

11      电子控制单元

Claims (8)

1.一种用于轮毂驱动车辆的转向系统(1)，包括与所述轮毂驱动车辆的车轮(2)抗扭地连接的转向节(4)，

其特征在于，为每个转向节(4)配置单独的驱动电机(5)，用于驱动所述转向节(4)带动相应的车轮(2)进行转向，并且所述驱动电机(5)被固定在所述轮毂驱动车辆的悬架(3)上；所述悬架(3)穿过所述转向节(4)，并借助轴承(6)支承在所述转向节(4)内。

2.根据权利要求1所述的转向系统(1)，其特征在于，所述驱动电机(5)通过齿轮传动机构(7)或者链条传动机构驱动所述转向节(4)。

3.根据权利要求2所述的转向系统(1)，其特征在于，所述驱动电机(5)通过齿轮传动机构(7)驱动所述转向节(4)，其中，所述齿轮传动机构(7)具有主动齿轮(8)和从动齿轮(9)，所述主动齿轮(8)与所述驱动电机(5)的输出轴抗扭地连接，所述从动齿轮(9)与所述转向节(4)抗扭地连接。

4.根据权利要求3所述的转向系统(1)，其特征在于，所述悬架(3)穿过所述从动齿轮(9)和所述转向节(4)，并借助轴承(6)支承在所述转向节(4)内，从而使得所述转向节(4)在所述车轮(2)进行转向时能够绕着所述悬架(3)转动。

5.根据权利要求2所述的转向系统(1)，其特征在于，所述转向系统(1)还包括保护罩(10)，其中，所述驱动电机(5)以及所述齿轮传动机构(7)或者链条传动机构被安置在所述保护罩(10)内。

6.根据权利要求5所述的转向系统(1)，其特征在于，所述保护罩(10)在所述驱动电机(5)与所述齿轮传动机构(7)或者链条传动机构之间设置有密封结构。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的转向系统(1)，其特征在于，所述转向系统(1)还包括电子控制单元(11)，所述电子控制单元(11)与所述驱动电机(5)相连接并控制所述驱动电机(5)的运行。

8.一种轮毂驱动车辆，包括根据权利要求1-7中任一项所述的转向系统(1)。

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