CN112440641A - 可提升车轴式悬架驱动系统总成及多轴电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可提升车轴式悬架驱动系统总成及多轴电动车辆。可提升车轴式悬架驱动系统总成包括车桥、独立悬架、驱动电机、提升臂，提升臂一端为作用在与车桥或者独立悬架上的阻力端，另一端为受力使提升臂带动车桥升起的动力端；提升气囊设置在车架与提升臂的动力端之间，用于对提升臂的动力端施力；独立悬架包括在提升臂提升车桥时放气在不提升车桥时充气的悬架气囊。通过设置的提升臂和独立悬架，在车辆处于非满载的状态下，可以将若干个车轮提升起来，减少驱动桥的使用数量，节约能耗，同时避免轮胎磨损，解决了目前的多轴电动车辆采用多轴驱动时存在能耗高、轮胎存在不必要磨损造成的用车成本增加的问题。

Description

可提升车轴式悬架驱动系统总成及多轴电动车辆

技术领域

本发明涉及可提升车轴式悬架驱动系统总成及多轴电动车辆。

背景技术

申请公布号为CN109436095A、申请公布日为2019.03.08的中国专利申请公开了一种模块化点电驱动形式单元及多轴行驶单元，多轴行驶单元包括多个模块化电驱动形式单元，模块化电驱动形式单元包括双横臂独立悬架、驱动电机等，通过设置多个模块化电驱动形式单元实现多轴驱动，保证较强的承载能力。但是这种电动车辆实际使用时，在非满载的情况下，多轴驱动的方式能耗较高，并且轮胎存在不必要的磨损，造成用车成本增加的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可提升车轴式悬架驱动系统总成，用于解决目前的多轴电动车辆采用多轴驱动时存在能耗高、轮胎存在不必要磨损造成的用车成本增加的问题；另外，本发明的目的还在于提供一种多轴电动车辆，用于解决目前的多轴电动车辆采用多轴驱动时存在能耗高、轮胎存在不必要磨损造成的用车成本增加的问题。

为实现上述目的，本发明可提升车轴式悬架驱动系统总成的技术方案为：可提升车轴式悬架驱动系统总成包括：

车桥，用于安装车轮；

独立悬架，用于连接车桥与车架；

驱动电机，用于驱动车轮转动；

提升臂，提升臂中部有用于与车架铰接的车架铰接部分，提升臂一端为作用在与车桥或者独立悬架上的阻力端，另一端为受力使提升臂带动车桥升起的动力端；

提升气囊，设置在车架与提升臂的动力端之间，用于对提升臂的动力端施力；

独立悬架包括在提升臂提升车桥时放气在不提升车桥时充气的悬架气囊。

本发明的有益效果：通过设置的提升臂和独立悬架，在车辆处于非满载的状态下，可以将若干个驱动桥提升起来，减少驱动桥的使用数量，节约能耗，同时避免轮胎磨损，解决了目前的多轴电动车辆采用多轴驱动时存在能耗高、轮胎存在不必要磨损造成的用车成本增加的问题。

进一步的，为了方便布置，所述独立悬架为双横臂独立悬架，包括上摆臂和下摆臂，提升臂的阻力端作用在下摆臂上。双横臂独立悬架能够提供较大的安装空间，方便提升臂的布置。

进一步的，为了使提升臂与下摆臂的稳定连接，提升臂在提升车桥之前，阻力端的高度低于车架铰接部分的高度，所述阻力端作用在下摆臂靠近车轮一端的底部，通过托举的形式下摆臂，提高提升臂与下摆臂的连接强度。

进一步的，为了提高减振性能，阻力端作用在独立悬架上，所述阻力端与独立悬架之间设置有弹性缓冲件。弹性缓冲件可以起到减振作用，在独立悬架与提升臂之间隔振。

进一步的，所述驱动电机为设置在车桥上的轮边电机，使总成结构更紧凑。

本发明的多轴电动车辆的技术方案：多轴电动车辆包括车架和前后布置的至少两个悬架驱动系统总成，其特征在于，有至少一个悬架驱动系统总成为可提升车轴式悬架驱动系统总成，可提升车轴式悬架驱动系统总成包括：

车桥，用于安装车轮；

独立悬架，用于连接车桥与车架；

驱动电机，用于驱动车轮转动；

提升臂，提升臂中部有用于与车架铰接的车架铰接部分，提升臂一端为作用在与车桥或者独立悬架上的阻力端，另一端为受力使提升臂带动车桥升起的动力端；

提升气囊，设置在车架与提升臂的动力端之间，用于对提升臂的动力端施力；

独立悬架包括在提升臂提升车桥时放气在不提升车桥时充气的悬架气囊。

本发明的有益效果：通过设置的提升臂和独立悬架，在车辆处于非满载的状态下，可以将若干个驱动桥提升起来，减少驱动桥的数量，节约能耗，同时避免轮胎磨损，解决了目前的多轴电动车辆采用多轴驱动时存在能耗高、轮胎存在不必要磨损造成的用车成本增加的问题。

进一步的，为了方便布置，所述独立悬架为双横臂独立悬架，包括上摆臂和下摆臂，提升臂的阻力端作用在下摆臂上。双横臂独立悬架能够提供较大的安装空间，方便提升臂的布置。

进一步的，为了使提升臂与下摆臂的稳定连接，提升臂在提升车桥之前，阻力端的高度低于车架铰接部分的高度，所述阻力端作用在下摆臂靠近车轮一端的底部，通过托举的形式下摆臂，提高提升臂与下摆臂的连接强度。

进一步的，为了提高减振性能，阻力端作用在独立悬架上，所述阻力端与独立悬架之间设置有弹性缓冲件。弹性缓冲件可以起到减振作用，在独立悬架与提升臂之间隔振。

进一步的，所述驱动电机为设置在车桥上的轮边电机，使总成结构更紧凑。

进一步的，有前后相邻的两个悬架驱动系统总成为可提升车轴式悬架驱动系统总成，减少其中一个可提升车轴式悬架驱动系统总成的车桥提升起来后对整车的影响。

进一步的，前后相邻的两个可提升车轴式悬架驱动系统总成的驱动电机额定转速不同，且与驱动电机连接的减速器的减速比不同，或者驱动电机额定转速相同且与驱动电机连接的减速器的减速比不同，或者驱动电机额定转速不同且与驱动电机连接的减速器的减速比相同，保证电动车辆能够适用于不同的路况，在不同的路况下可以使用不同额定转速的驱动电机，保证驱动电机高效运行，实现节能。

附图说明

图1是本发明的可提升车轴式悬架驱动系统总成的具体实施例的机构示意图；

图2是图1的另一个视角的结构示意图；

图3是本发明的多轴电动车辆的一个车轮提升起来后的状态示意图；

图中：1、车轮；2、轮边电机；3、橡胶缓冲块；4、下摆臂；5、长直臂段；6、提升臂；61、车架铰接部分；62、阻力端；63、动力端；7、提升气囊；8、短直臂段；9、倾斜段；10、减速器；11、制动气室；12、支撑臂；13、上摆臂；14、悬架气囊；15、吊耳；16、车架；17、车桥。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的可提升车轴式悬架驱动系统总成的具体实施例，如图1和图2所示，可提升车轴式悬架驱动系统总成包括用于安装车轮1的车桥17、用于连接车桥17与车架16的独立悬架、设置在车桥17上的轮边电机2、提升臂6，独立悬架为双横臂独立悬架，包括支撑臂12、上摆臂13和下摆臂4，上摆臂13和下摆臂4远离车轮1的一端均设有用于与车架16铰接的铰接轴，铰接轴的轴线水平设置。

提升臂6为条形板结构，提升臂6中部铰接在车架16上，一端为作用在悬架下摆臂4靠近车轮1一端底部的阻力端62，另一端为受力使提升臂6带动车桥17升起的动力端63，动力端63与车架16之间设置有提升气囊7，提升气囊7在充气时用于对提升臂6的动力端63施力，使车桥17、悬架和车轮1被提起，提升臂6通过托举的形式对下摆臂4施力，提高提升臂6与独立悬架的稳定性。其他实施例中，提升臂的阻力端也可以作用在车桥上。

在提升臂6提升车桥17之前，阻力端62的高度低于提升臂6中部与车架16铰接的车架铰接部分61的高度，如图2所示，提升臂6整体分为三段，其中一段为处于车架铰接部分61与动力端63之间的长直臂段5，一段为由铰接部分向下倾斜的倾斜段9，另一段为由倾斜部分延伸至阻力端62的短直臂段8。本实施例中，车架铰接部分61上固定有吊耳15，提升臂6通过吊耳15和设置在吊耳15上的铰接轴与车架16铰接。其他实施例中，提升臂也可以作用在上摆臂的顶部，此时需要将提升臂的阻力端连接在上摆臂上，

为了不影响车辆的减振性能，提升臂6的阻力端62与下摆臂4之间设置有橡胶缓冲块3，橡胶缓冲块3形成弹性缓冲件，其他实施例中，弹性缓冲件也可以采用碟簧等形式。本实施例中，橡胶缓冲块3硫化粘接固定在提升臂6上。其他实施例中，提升臂可以直接支撑在下摆臂下方，通过螺栓固定、焊接固定的方式与下摆臂连接。

独立悬架的上摆臂13上设置有在提升臂6提升车桥17时放气，在不提升车桥17时充气的悬架气囊14，悬架气囊14用于保证车辆的减振性能。本实施例中的轮边电机2设置在车桥17上，轮边电机形成系统总成的驱动电机，其他实施例中，驱动电机也可以吊装在车架16上，驱动电机和减速器通过万向节连接传动轴，通过传动轴带动车轮转动。

轮边电机2连接有减速器10，减速器10的输出轴与半轴连接带动车轮1转动，可提升车轴式悬架驱动系统总成的制动气室11处于车桥17的前侧。双横臂独立悬架与制动气室11的布置为现有技术，比如可以采用授权公告号为CN206030979U中公开的形式，轮边电机2的布置可以采用CN207466352U中公开的方式，此处不再详细赘述。

本发明的可提升车轴式悬架驱动系统总成在需要提升车轮1时，将悬架气囊14内的气体放出，向提升气囊7内充气，在提升气囊7作用下，动力端63向下摆动，阻力端62向上摆动，在提升臂6作用下车轮1、车桥17及独立悬架摆提起，此时车轮1轮胎不会被磨损，轮边电机2不起作用。

本发明的多轴电动车辆的具体实施例，如图3所示，本实施例中的多轴电动车辆包括车架16和前后布置的相邻两个悬架驱动系统总成，本实施例中电动车辆为三轴车辆，两个悬架驱动系统总成均为可提升车轴式悬架驱动系统总成，并且两个悬架驱动系统总成的轮边电机额定功率不相等，减速器的速比不同，两个悬架驱动系统总成的高效区间不同，两个悬架驱动系统总成中一个适用于低速大扭矩工况，另一个适用于高速小扭矩工况，极端情况下两个悬架驱动系统总成可以同时驱动。当需要爬坡时，使用适用低速大扭矩的系统，将适用高速小扭矩的悬架驱动系统总成中的车桥、车轮1、悬架举起；当需要长时间续航不需要很强的动力时，使用适用高度小扭矩的系统，将适用低速大扭矩的悬架驱动系统总成的车桥、车轮1、悬架举起。使车辆在各工况下动力系统均在高效区工作，当需要较大的承载力时，同时使用两个系统，两个悬架驱动系统总成同时驱动、承载。使用两个可提升车轴式悬架驱动系统总成既能够实现很强的动力性，又能够降低能耗水平，降低车轮1轮胎的损耗，同时兼顾了承载能力，降低了用车成本。在车辆其中某一轮陷入坑中无法脱离时，通过举升单边车轮1，帮助车辆脱困，增加车辆的通过性。

需要说明的是，除非另有说明将单边车轮、单边车桥、单边悬架举起，本实施例中涉及的将车桥、车轮、悬架举起是指将车左右两侧成对的车轮、车桥、悬架同时举起。由于左右两侧的车轮、车桥、悬架均是对称设置，因此不再对两侧的结构详细展开说明。

其他实施例中，两个悬架驱动系统总成中可以仅有一个是可提升车轴式悬架驱动系统总成，两个悬架驱动系统总成可以选用相同规格的电机和减速器，此时多轴车辆需要较大动力和承载力时同时使用两个悬架驱动系统总成，在需要较小承载力和动力时将可提升车轴式悬架驱动系统的车桥、车轮、悬架提起，使用一个悬架驱动系统总成，此时相比上述实施例中的情形，这种方式降低能耗的程度有限，但是仍然能够一定程度上降低用车成本。

其他实施例中，电动车辆可以是四轴以上车辆，悬架驱动系统总成可以设置两个或者三个，两个可提升车轴式悬架驱动系统总成之间可以设置一个不可提升式的悬架驱动系统总成。

其他实施例中，可以采用两个可提升车轴式悬架驱动系统总成的驱动电机额定功率相同且与驱动电机连接的减速器的减速比不同，或者驱动电机额定功率不等且与驱动电机连接的减速器的减速比相等。

Claims (8)

1.可提升车轴式悬架驱动系统总成，其特征在于，包括：

车桥（17），用于安装车轮（1）；

独立悬架，用于连接车桥（17）与车架（16）；

驱动电机，用于驱动车轮（1）转动；

提升臂（6），提升臂（6）中部有用于与车架（16）铰接的车架铰接部分（61），提升臂（6）一端为作用在与车桥（17）或者独立悬架上的阻力端（62），另一端为受力使提升臂（6）带动车桥（17）升起的动力端（63）；

提升气囊（7），设置在车架（16）与提升臂（6）的动力端（63）之间，用于对提升臂（6）的动力端（63）施力；

独立悬架包括在提升臂（6）提升车桥（17）时放气在不提升车桥（17）时充气的悬架气囊（14）。

2.根据权利要求1所述的可提升车轴式悬架驱动系统总成，其特征在于，所述独立悬架为双横臂独立悬架，包括上摆臂（13）和下摆臂（4），提升臂（6）的阻力端（62）作用在下摆臂（4）上。

3.根据权利要求2所述的可提升车轴式悬架驱动系统总成，其特征在于，提升臂（6）在提升车桥（17）之前，阻力端（62）的高度低于车架铰接部分（61）的高度，所述阻力端（62）作用在下摆臂（4）靠近车轮（1）一端的底部。

4.根据权利要求1或2或3所述的可提升车轴式悬架驱动系统总成，其特征在于，阻力端（62）作用在独立悬架上，所述阻力端（62）与独立悬架之间设置有弹性缓冲件。

5.根据权利要求1或2或3所述的可提升车轴式悬架驱动系统总成，其特征在于，所述驱动电机为设置在车桥上的轮边电机（2）。

6.多轴电动车辆，包括车架（16）和前后布置的至少两个悬架驱动系统总成，其特征在于，有至少一个悬架驱动系统总成为可提升车轴式悬架驱动系统总成，可提升车轴式悬架驱动系统总成包括为权利要求1-5任意一项所述的可提升车轴式悬架驱动系统总成。

7.根据权利要求6所述的多轴电动车辆，其特征在于，有前后相邻的两个悬架驱动系统总成为可提升车轴式悬架驱动系统总成。

8.根据权利要求7所述的多轴电动车辆，其特征在于，前后相邻的两个可提升车轴式悬架驱动系统总成的驱动电机额定转速不同，且与驱动电机连接的减速器的减速比不同，或者驱动电机额定转速相同且与驱动电机连接的减速器的减速比不同，或者驱动电机额定转速不同且与驱动电机连接的减速器的减速比相同。

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