CN111746211B - 一种轮毂电机悬架及其车身连接结构 - Google Patents

一种轮毂电机悬架及其车身连接结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轮毂电机悬架及其车身连接结构，包括上控制臂、下控制臂和弹簧减振器，上控制臂的一侧和下控制臂的一侧均设有可与转向节铰接连接的转向节连接结构，上控制臂的另一侧和下控制臂的另一侧均设有可与车身铰接连接的车身连接结构，下控制臂上设有与弹簧减振器铰接连接的减振器下支架；上控制臂包括内部中空的环形管和固定连接于环形管左右两侧、与环形管为一体结构且内部中空的上控制臂连管；下控制臂包括内部中空的三角板和固定连接于三角板左右两侧、与三角板为一体结构且内部中空的下控制臂连管，下控制臂连管之间固定连接有内部中空的连接管。通过对悬架的控制臂结构进行优化，控制臂截面采用中空矩形结构，大大提高了承载力。

Description

一种轮毂电机悬架及其车身连接结构
技术领域
本发明涉及新能源汽车结构技术领域，具体地指一种轮毂电机悬架及其车身连接结构。
背景技术
在新能源汽车领域，轮毂电机作为一种新结构被广泛应用，目前基于轮毂电机所设计的电机悬架强度普遍不高，且无法实现轻量化，稳定性不足。发明专利CN201711235812.4《一种全方位转向的轮边转向悬架机构》中公开了一种悬架系统，该悬架系统包括上控制臂和下控制臂，但上下控制臂均为杆状结构，整个悬架的承载力有限，无法满足A级车及以上的车型承载要求。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种结构强度高、轻量化好的轮毂电机悬架及其车身连接结构。
为实现此目的，本发明所设计的轮毂电机悬架，包括上控制臂、下控制臂和弹簧减振器，其特征在于：所述上控制臂的一侧和所述下控制臂的一侧均设有可与转向节铰接连接的转向节连接结构，所述上控制臂的另一侧和所述下控制臂的另一侧均设有可与车身铰接连接的车身连接结构，所述下控制臂上设有与弹簧减振器铰接连接的减振器下支架；所述上控制臂包括内部中空的环形管(截面为矩形)和固定连接于所述环形管左右两侧、与所述环形管为一体结构且内部中空的上控制臂连管(具体地，沿横向方向分成上下两个部件，冲压成上下两个部件，上下两个部件拼合后焊接在一起形成中空的上控制臂，工艺过程简单且可靠)；所述下控制臂包括内部中空的三角板和固定连接于所述三角板左右两侧、与所述三角板为一体结构且内部中空的下控制臂连管，所述下控制臂连管之间固定连接有内部中空的连接管(具体地，下控制臂沿横向方向分成上下两个部件冲压成上下两个部件，上下两个部件拼合后焊接在一起形成中空的下控制臂)。
进一步的，所述环形管与所述上控制臂连管所成夹角为钝角；所述环形管上设有可与所述转向节铰接连接的转向节上连接结构，所述上控制臂连管远离所述环形管的一侧连接有可与所述车身铰接连接的车身上连接结构。
进一步的，所述转向节上连接结构为固定于所述环形管内的球头销上安装支架。
进一步的，所述车身上连接结构为固定于所述上控制臂远离所述环形管的一侧的车身上连接套筒。
进一步的，所述三角板与所述下控制臂连管所成夹角为钝角；所述三角板上设有可与所述转向节铰接连接的转向节下连接结构，所述下控制臂连管远离所述三角板的一侧连接有可与所述车身铰接连接的车身下连接结构，所述连接管包括连接于所述下控制臂连管中部之间的第一连接管和连接于所述下控制臂连管远离所述三角板一侧之间的第二连接管，所述第一连接管上设有所述减振器下支架。
进一步的，所述转向节下连接结构包括开设于所述三角板内的通孔和固定于所述通孔内的球头销下安装支架。
进一步的，所述车身下连接结构为固定于所述下控制臂连管远离所述三角板一侧的车身下连接套筒。
更进一步的，所述减振器下支架包括垂直固定于所述第一连接管表面中部、正对的两块耳板。
一种轮毂电机悬架的车身连接结构，包括转向节、车身支架和上述所述的轮毂电机悬架，所述上控制臂一侧的转向节连接结构和所述下控制臂一侧的转向节连接结构铰接连接于所述转向节的上部和下部，所述上控制臂另一侧的车身连接结构和所述下控制臂另一侧的车身连接结构分别铰接连接于所述车身支架的上部和下部，所述弹簧减振器的下部铰接连接所述减振器下支架，上部铰接连接所述车身支架。
更进一步的，所述上控制臂一侧的转向节连接结构和所述下控制臂一侧的转向节连接结构内均设置有一个球头销，两个所述球头销分别铰接连接于所述转向节的上部和下部；所述车身支架的上部左右两侧分别设有一个上控制臂连接支架，所述上控制臂另一侧的车身连接结构通过销轴铰接连接于所述上控制臂连接支架上，所述车身支架的下部左右两侧分别设有一个下控制臂连接支架，所述下控制臂另一侧的车身连接结构通过销轴铰接连接于所述下控制臂连接支架上；所述车身支架的顶部中央固定有减振器上支架，所述弹簧减振器的下部通过销轴铰接连接所述减振器下支架，所述弹簧减振器的上部通过销轴铰接连接所述减振器上支架。
本发明的有益效果是：通过对悬架的控制臂结构进行优化，控制臂截面采用中空的矩形结构，大大提高了承载力。另外，控制臂结构形式采用A字形，材料上可选择镁铝合金，不仅保证了整个悬架系统的轻量化，还减轻了轮端和簧下的质量，从而减少了来自不平地面对于轮胎的直接冲击，此冲击的减小也会减轻对悬架系统的冲击，从而减轻乘客乘坐的不舒适感，提高了乘客的平顺性和舒适性。
附图说明
图1为本发明中轮毂电机悬架与车身和轮毂电机连接的立体图；
图2为本发明中轮毂电机悬架与车身和轮毂电机连接的主视图；
图3为本发明中轮毂电机悬架与车身和轮毂电机连接的俯视图；
图4为本发明基于图3连接轮胎的主视图；
图5为本发明中上控制臂的俯视图；
图6为本发明中上控制臂的主视图；
图7为本发明中下控制臂的俯视图；
图8为本发明中下控制臂的主视图；
其中，1—上控制臂(1.1—环形管，1.2—上控制臂连管)，2—下控制臂(2.1—三角板，2.2—下控制臂连管，2.3—第一连接管，2.4—第二连接管)，3—弹簧减振器，4—转向节，5—减振器下支架，6—球头销上安装支架，7—车身上连接套筒，8—球头销下安装支架，9—车身下连接套筒，10—车身支架，11—球头销，12—上控制臂连接支架，13—销轴，14—下控制臂连接支架，15—减振器上支架，16—轮毂电机，17—轮胎，18—转向拉杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1～8所示的轮毂电机悬架，包括上控制臂1、下控制臂2和弹簧减振器3。
上控制臂1包括内部中空的环形管1.1和固定连接于环形管1.1左右两侧、与环形管1.1为一体结构且内部中空的上控制臂连管1.2，环形管1.1与上控制臂连管1.2所成夹角为钝角。环形管1.1上设有可与转向节4铰接连接的转向节上连接结构：固定于环形管1.1内的球头销上安装支架6。上控制臂连管1.2远离环形管1.1的一侧连接有可与车身铰接连接的车身上连接结构：固定于上控制臂1远离环形管1.1的一侧的车身上连接套筒7。
下控制臂2包括内部中空的三角板2.1和固定连接于三角板2.1左右两侧、与三角板2.1为一体结构且内部中空的下控制臂连管2.2，三角板2.1与下控制臂连管2.2所成夹角为钝角，下控制臂连管2.2之间固定连接有内部中空的连接管，连接管包括连接于下控制臂连管2.2中部之间的第一连接管2.3和连接于下控制臂连管2.2远离三角板2.1一侧之间的第二连接管2.4，第一连接管2.3上设有减振器下支架5。减振器下支架5包括垂直固定于第一连接管2.3表面中部、正对的两块耳板。三角板2.1上设有可与转向节4铰接连接的转向节下连接结构：开设于三角板2.1内的通孔和固定于通孔内的球头销下安装支架8。下控制臂连管2.2远离三角板2.1的一侧连接有可与车身铰接连接的车身下连接结构：固定于下控制臂连管2.2远离三角板2.1一侧的车身下连接套筒9。
如图1～4所示为轮毂电机悬架的车身连接结构，包括转向节4、车身支架10和轮毂电机悬架，环形管1.1内的球头销上安装支架6内设置有球头销11，三角板2.1的球头销下安装支架8内也设置有球头销11。球头销上安装支架6内的球头销和球头销下安装支架8内的球头销分别铰接连接于转向节4的上部和下部。
车身支架10的上部左右两侧分别设有一个上控制臂连接支架12，车身支架10的下部左右两侧分别设有一个下控制臂连接支架14，车身支架10的顶部中央固定有减振器上支架15。车身上连接套筒7通过销轴13铰接连接于上控制臂连接支架12上，车身下连接套筒9通过销轴13铰接连接于下控制臂连接支架14上。弹簧减振器3的下部通过销轴13铰接连接减振器下支架5，弹簧减振器3的上部通过销轴13铰接连接减振器上支架15。
本发明通过对悬架的控制臂结构进行优化，控制臂截面采用中空的矩形结构，大大提高了承载力。另外，控制臂结构形式采用A字形，材料上可选择镁铝合金，不仅保证了整个悬架系统的轻量化，还减轻了轮端和簧下的质量，从而减少了来自不平地面对于轮胎的直接冲击，此冲击的减小也会减轻对悬架系统的冲击，从而减轻乘客乘坐的不舒适感，提高了乘客的平顺性和舒适性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种轮毂电机悬架，包括上控制臂(1)、下控制臂(2)和弹簧减振器(3)，其特征在于：所述上控制臂(1)的一侧和所述下控制臂(2)的一侧均设有可与转向节(4)铰接连接的转向节连接结构，所述上控制臂(1)的另一侧和所述下控制臂(2)的另一侧均设有可与车身铰接连接的车身连接结构，所述下控制臂(2)上设有与弹簧减振器(3)铰接连接的减振器下支架(5)；所述上控制臂(1)包括内部中空的环形管(1.1)和固定连接于所述环形管(1.1)左右两侧、与所述环形管(1.1)为一体结构且内部中空的上控制臂连管(1.2)；所述下控制臂(2)包括内部中空的三角板(2.1)和固定连接于所述三角板(2.1)左右两侧、与所述三角板(2.1)为一体结构且内部中空的下控制臂连管(2.2)，所述下控制臂连管(2.2)之间固定连接有内部中空的连接管；
所述环形管(1.1)与所述上控制臂连管(1.2)所成夹角为钝角；所述环形管(1.1)上设有可与所述转向节(4)铰接连接的转向节上连接结构，所述上控制臂连管(1.2)远离所述环形管(1.1)的一侧连接有可与所述车身铰接连接的车身上连接结构；
所述三角板(2.1)与所述下控制臂连管(2.2)所成夹角为钝角；所述三角板(2.1)上设有可与所述转向节(4)铰接连接的转向节下连接结构，所述下控制臂连管(2.2)远离所述三角板(2.1)的一侧连接有可与所述车身铰接连接的车身下连接结构，所述连接管包括连接于所述下控制臂连管(2.2)中部之间的第一连接管(2.3)和连接于所述下控制臂连管(2.2)远离所述三角板(2.1)一侧之间的第二连接管(2.4)，所述第一连接管(2.3)上设有所述减振器下支架(5)。
2.如权利要求1所述的轮毂电机悬架，其特征在于：所述转向节上连接结构为固定于所述环形管(1.1)内的球头销上安装支架(6)。
3.如权利要求1所述的轮毂电机悬架，其特征在于：所述车身上连接结构为固定于所述上控制臂(1)远离所述环形管(1.1)的一侧的车身上连接套筒(7)。
4.如权利要求1所述的轮毂电机悬架，其特征在于：所述转向节下连接结构包括开设于所述三角板(2.1)内的通孔和固定于所述通孔内的球头销下安装支架(8)。
5.如权利要求1所述的轮毂电机悬架，其特征在于：所述车身下连接结构为固定于所述下控制臂连管(2.2)远离所述三角板(2.1)一侧的车身下连接套筒(9)。
6.如权利要求1所述的轮毂电机悬架，其特征在于：所述减振器下支架(5)包括垂直固定于所述第一连接管(2.3)表面中部、正对的两块耳板。
7.一种轮毂电机悬架的车身连接结构，包括转向节(4)和车身支架(10)，其特征在于：它还包括上述权利要求1～6中任意一项所述的轮毂电机的悬架，所述上控制臂(1)一侧的转向节连接结构和所述下控制臂(2)一侧的转向节连接结构铰接连接于所述转向节(4)的上部和下部，所述上控制臂(1)另一侧的车身连接结构和所述下控制臂(2)另一侧的车身连接结构分别铰接连接于所述车身支架(10)的上部和下部，所述弹簧减振器(3)的下部铰接连接所述减振器下支架(5)，上部铰接连接所述车身支架(10)。
8.如权利要求7所述的轮毂电机悬架的车身连接结构，其特征在于：所述上控制臂(1)一侧的转向节连接结构和所述下控制臂(2)一侧的转向节连接结构内均设置有一个球头销(11)，两个所述球头销(11)分别铰接连接于所述转向节(4)的上部和下部；所述车身支架(10)的上部左右两侧分别设有一个上控制臂连接支架(12)，所述上控制臂(1)另一侧的车身连接结构通过销轴(13)铰接连接于所述上控制臂连接支架(12)上，所述车身支架(10)的下部左右两侧分别设有一个下控制臂连接支架(14)，所述下控制臂(2)另一侧的车身连接结构通过销轴(13)铰接连接于所述下控制臂连接支架(14)上；所述车身支架(10)的顶部中央固定有减振器上支架(15)，所述弹簧减振器(3)的下部通过销轴(13)铰接连接所述减振器下支架(5)，所述弹簧减振器(3)的上部通过销轴(13)铰接连接所述减振器上支架(15)。
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