CN115071812A - 转向臂结构、转向装置、角单元、行走装置、电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转向臂结构、转向装置、角单元、行走装置、电动车辆，属于车辆的动力和辅助驱动领域。本发转向臂和上盖，所述转向臂和/或所述上盖具有腔体部，所述转向臂和所述上盖在所述腔体部的开口处盖合形成安装腔；所述转向臂包括转向臂主体，所述转向臂主体自所述腔体部的一侧向下延伸形成，所述腔体部相对于所述转向臂主体横向延伸。本发明能够利用转向结构将转向驱动总成集成在车轮的侧方，解决了因转向驱动总成设置在车轮上方导致的车辆底盘局部凸起的问题。本发明还省去了转向装置和悬架的下摆臂之间传动转向的结构，能够使底盘纯平，降低了底盘载物的高度和质心，提高了底盘上面空间的利用率。

Description

转向臂结构、转向装置、角单元、行走装置、电动车辆

技术领域

本发明涉及车辆的动力和辅助驱动应用领域，尤其涉及一种转向臂结构、转向装置、角单元、行走装置、电动车辆。

背景技术

轮毂电机安装在车轮上，利用轮毂电机能够将车子的动力系统、传动系统和刹车系统集成到一起，改善空间利用情况。车轮和轮毂电机相结合后能应用在具有行走要求的设备上，比如应用在电动汽车上。

现有的基于轮毂电机的电动汽车中，转向系统包括用来向车轮提供转向的驱动力的转向驱动总成，转向驱动总成包括转向电机和减速机，转向驱动总成设置在车轮的正上方，底盘上设有为转向电机设置和减速机避让安装空间的向上凸起的结构，在底盘上方载物、载人以及布置内饰时需要避让该(些)凸起的结构，降低了空间利用率，且导致货物的质心高，增加了倾翻风险。若将转向驱动总成设置在车轮的侧方，需要开发新的产品将转向驱动总成集成在车轮上。

发明内容

本发明提供了一种转向臂结构、转向装置、角单元、行走装置、电动车辆，以解决因转向驱动总成设置在车轮上方导致的车辆底盘局部凸起的问题。

本发明提供一种转向臂结构，包括转向臂和上盖，所述转向臂和/或所述上盖具有腔体部，所述转向臂和所述上盖在所述腔体部的开口处盖合形成安装腔；所述转向臂包括转向臂主体，所述转向臂主体自所述腔体部的一侧向下延伸形成，所述腔体部相对于所述转向臂主体横向延伸。

可选的，所述转向臂上的腔体部开口朝上，所述上盖上的腔体部开口朝下并盖合在所述转向臂上。

可选的，所述安装腔用于安装传动机构，所述上盖靠近所述转向臂主体的一端设有连通所述安装腔内部的连接孔，用于安装所述传动机构；所述转向臂上设有与所述连接孔和所述传动机构的输入端同轴的孔。

可选的，所述转向臂的腔体部上设有安装孔，用于安装所述传动机构，所述安装孔位于远离所述转向臂的一端；所述上盖上设有与所述安装孔和所述传动机构的输出端同轴的孔。

可选的，所述转向臂结构还包括第一齿轮端盖，所述第一齿轮端盖于所述连接孔处和所述上盖密封连接；所述转向臂结构还包括第二齿轮端盖，所述第二齿轮端盖于所述安装孔处和所述转向臂密封连接。

可选的，所述转向臂主体包括至少一个侧臂，所述侧臂自所述转向臂的腔体部向下延伸形成；

所述转向臂主体还包括横向加强筋，所述横向加强筋横置在所述侧臂上。

可选的，所述上盖和所述转向臂的上端通过紧固件连接，所述紧固件环绕所述上盖的四周分布，所述紧固件的头部沉入所述上盖的上表面之下；

所述转向臂主体的下端包括下摆臂连接部，用于和所述转向臂结构对应的悬挂的下摆臂转动连接；所述转向臂主体和所述转向臂的腔体部一体成型。

本发明还提供一种转向臂总成，包括传动机构、转轴和如上任一项所述的转向臂结构，所述传动机构安装于所述安装腔内，所述传动机构的输入端位于靠近所述转向臂主体的一端，所述传动机构的输出端位于远离所述转向臂主体的一端并与所述转轴固定连接。

可选的，所述传动机构包括第一齿轮、惰轮及第二齿轮，所述第一齿轮通过一第一齿轮安装轴连接所述转向臂，所述第二齿轮通过所述转轴连接所述转向臂，所述第一齿轮通过所述惰轮连接所述第二齿轮；所述转向驱动总成通过驱动所述第一齿轮转动使所述第一齿轮、所述惰轮、转向臂和所述上盖一起绕所述转轴旋转。

本发明还提供一种转向装置，包括转向驱动总成和如上任一项所述的转向臂总成，所述转向驱动总成的上端连接所述传动机构的输入端。

本发明还提供了一种角单元，包括悬架和如上任一项所述的转向装置，所述转向臂主体的下端和所述悬架的下摆臂的一端转动连接，所述下摆臂的另一端用于连接轮毂电机。

可选的，所述悬架为单纵臂式，所述下摆臂用作所述悬架的单纵臂；或者，

所述悬架为双纵臂式，所述下摆臂用作所述悬架的下纵臂；或者，

所述悬架为双横臂式，所述下摆臂用作所述悬架的下横臂。

本发明还提供一种行走装置，包括车架、若干具有轮毂电机的车轮单元和如上任一项所述的角单元，所述车轮单元连接于所述车架上，至少一个所述车轮单元通过所述角单元连接于所述车架上。

本发明还提供一种电动车辆，包括车身和如上任一项所述的行走装置，所述车身设置在所述行走装置上。

本发明中，转向臂被设置成腔体部横向延伸，转向臂主体竖向延伸，且转向臂主体位于腔体部的一侧，从而腔体部的正下方有一些空间，该空间能够用来设置转向驱动总成，腔体部内用来设置传动机构，利用转向驱动总成驱动传动机构，带动转向臂结构转向，进而带动车轮转向。转向臂结构能够使转向驱动总成侧置于车轮，减少了占用车轮上方的空间，解决了因转向驱动总成设置在车轮上方导致的车辆底盘局部凸起的问题，还能够使底盘纯平，降低了底盘载物的高度和质心，提高了底盘上面空间的利用率。

本发明提供的转向装置、角单元、行走装置及电动车辆，转向臂总成设置为倒置式，即其下端连接下摆臂，上端连接车架，转向驱动总成侧置在轮毂电机的一侧，从而车轮的上方不需要专门为转向驱动总成预留空间，转向臂总成的上端可以设置的较为平整，不占用轮毂电机所在系统(如行走装置、电动车辆)的车架和底盘的上部空间，能够使得车架和底盘设置为纯平，不仅车身内共载人或载物的空间变大的同时也变得规则，提高了底盘上部空间的利用率，降低底盘上载物的高度和质心，提升了载人、载物的便利性。

本发明通过下摆臂连接部连接悬架的下摆臂，通过车架连接部连接车架，利用转向驱动总成驱动轮毂电机转动，从而车轮的转向功能和悬架的功能集成在轮毂电机附近，转向装置和下摆臂之间不需要设置传动转向的机构，节省了空间。

同时，角单元可以作为一个整体装配到行走装置上，通过改变角单元的布置位置便可适应行走装置对轮距、轴距的要求，同一系列不同型号的行走装置、不同系列的行走装置甚至不同品类的行走装置都可以选用下述实施例中提供的角单元，必要时选用不同参数的角单元以匹配行走装置的要求。

将行走装置的所有车轮都采用角单元时，每个车轮都能够灵活地独立控制，实现前轮转向、后轮转向、四轮转向、原地转向及横向行驶的模式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中转向装置分解图；

图2是本发明实施例中转向装置的内部结构示意图；

图3是本发明实施例中角单元在装配状态下的结构示意图；

图4是本发明实施例中角单元的分解图。

附图标记说明：

1-转向臂总成

11-转向臂结构

111-转向臂

1111-腔体部

1112-转向臂主体

11121-侧臂

11122-横向加强筋

1113-下摆臂连接部

112-上盖

1121-连接孔

1122-安装环

113-紧固件

12-传动机构

121-第一齿轮

122-第二齿轮

123-惰轮

13-转轴

131-车架连接部

14-第一齿轮安装轴

15-第一轴承

16-第一齿轮端盖

17-第一齿轮调整垫片

18-惰轮安装轴

19-惰轮轴承

10-转角传感器

101-传感器用隔套

102-锁紧螺母

103-锁紧垫片

104-转轴轴承

105-轴承用隔套

106-油封

107-第二齿轮端盖

108-上限位结构

1081-限位支架

1082-限位块

2-转向驱动总成

21-转向电机

22-转向减速机

3-转向节

4-下摆臂总成

41-下摆臂

42-T型套

43-定位销

5-减震器

6-减震器支架

7-制动装置

71-制动盘

72-制动钳

8-轮毂电机

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例中，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

在具体论述方案之前，先简述下述实施例中涉及的用于轮毂电机的转向装置、角单元、行走装置和电动车辆之间的关系：

转向装置的功能之一是实现设有轮毂电机的车轮的转向，角单元、与轮毂电机和具有轮毂电机的车轮相关的检测系统都可以是转向装置的应用场景。角单元将转向装置和悬挂集成在一起，实现车轮的独立转向；角单元的应用场景之一是行走装置，角单元可以作为一个整体装配到行走装置上，通过改变角单元的布置位置便可适应行走装置对轮距、轴距的要求，同一系列不同型号的行走装置、不同系列的行走装置，甚至不同品类的行走装置都可以选用下述实施例中提供的角单元，必要时选用不同参数的角单元以匹配行走装置的要求。行走装置可以独立使用，也可以结合其他构件形成新的设备应用在车辆领域、搬运设备领域、物流领域等，电动汽车是其应用场景之一。以下结合附图具体论述转向装置、角单元、行走装置和电动车辆的方案。

参考图1、图2和图3，本发明实施例提供了一种用于轮毂电机的转向装置，轮毂电机8安装在车轮上，用于驱动车轮转动，轮毂电机8的外层包覆有壳体，壳体内设有定子和转子，转子用于驱动车轮转动，定子和壳体不转动。转向装置与轮毂电机8的壳体相连接，用于带动轮毂电机8转动，以调整车轮的运动方向，从而实现车轮及其所在系统(如角单元、行走装置、电动车辆)的转向。

转向装置包括转向臂总成1，转向臂总成1包括位于上端的车架连接部131和位于下端的下摆臂连接部1113，车架连接部131用于连接轮毂电机8对应的车架，下摆臂连接部1113用于连接轮毂电机8对应的悬架的下摆臂41。下摆臂41的作用是传递车轮和车架之间的作用力，这里即为传递轮毂电机8和转向装置之间的作用力。下摆臂连接部1113旋转时能够带动下摆臂41旋转，从而带动轮毂电机8旋转，进而实现车轮的转向。

转向装置还包括转向驱动总成2，转向驱动总成2连接转向臂总成1，转向驱动总成2通过驱动转向臂总成1使轮毂电机8绕竖向旋转线旋转，转向驱动总成2的上端连接转向臂总成1，且转向驱动总成2位于轮毂电机8的背离轮毂的一侧，即位于行走装置的车轮内侧，转向驱动总成2被设置为其下端低于轮毂电机8所在车轮的最高位置，以便于利用轮毂电机8侧面的空间和降低转向装置的高度。

实际应用过程中，驾驶员通过操纵机构(如转向盘)输入信号，该信号经由转换后生成转向信息发送给转向驱动总成2，转向驱动总成2根据转向信息驱动转向臂总成1，使得轮毂电机8转动到合适的角度或者回正。

综合上述信息可知，本实施例中，通过下摆臂连接部1113连接悬架的下摆臂41，通过车架连接部131连接车架，利用转向驱动总成2驱动轮毂电机8转动，从而车轮的转向功能和悬架的功能集成在轮毂电机8附近，转向装置和下摆臂41之间不需要设置传动转向的机构，节省了空间。由于转向臂总成1为倒置式，即其下端连接下摆臂41，上端连接车架，转向驱动总成2侧置在轮毂电机8的一侧，从而在具体应用时可以将转向驱动总成2设置成其下端低于轮毂电机8所在车轮的最高位置的情况，车轮的上方不需要专门为转向驱动总成2预留空间，从而降低了转向臂总成1的高度；而且避免了因转向驱动总成2导致转向装置的上方局部向上凸出的情况，从而转向臂总成1的上端可以设置的较为平整，不占用轮毂电机8所在系统(如行走装置、电动车辆)的车架和底盘的上部空间，能够使得车架和底盘设置为纯平，不仅车身内共载人或载物的空间变大，同时也变得规则，提高了底盘上部空间的利用率，降低底盘上载物的高度和质心，提升了载人、载物的便利性。

转向驱动总成2包括转向电机21和转向减速机22，转向电机21通过转向减速机22连接转向臂总成1，其中转向减速机22采用行星减速机。

转向装置被设置为控制轮毂电机8的转向角为90°，即车轮可以向左或向右旋转90°，不仅能够灵活控制车轮的转向角度，还可以实现车辆的横向移动。

转向臂总成1的形状整体上可以设置为“厂”字形。结合图3中的角单元进行理解，本实施例中，转向臂总成1上部的横向延伸的部分局部位于轮毂电机8所在车轮的正上方，转向臂总成1的其他部分位于轮毂电机8的背离轮毂的一侧，而在其他的实施例中，作为替换手段，转向臂总成1可以整体都设置在轮毂电机8的背离轮毂的一侧。

转向臂总成1包括转向臂结构11、传动机构12和转轴13。转向臂结构11包括下摆臂连接部1113。传动机构12分别连接转向臂结构11和转轴13，并用于将转向驱动总成2输出的运动转换成转向臂总成1的运动，进而转换成轮毂电机8的运动；传动机构12工作过程中，其一部分结构和转向臂结构11一起绕竖向旋转线转动，还一部分结构和转轴13保持相对静止。转轴13的轴线为竖向旋转线，转轴13与转向臂结构11转动连接。转轴13包括车架连接部131，车架连接部131位于转轴13的上端，转轴13安装在转向臂结构11上的同时也安装在车架上，转轴13和车架可以采用固定连接或者转动连接的方式实现，转轴13和车架转动连接时，转轴13上下方向上的位移自由度被约束在车架上，以使得转动装置不会脱离车架。转轴13和车架的具体连接方式可结合转向驱动总成2、转轴13和传动机构12之间的运动关系进行确定。

本实施例中，转向驱动总成2连接传动机构12，转向驱动总成2驱动传动机构12时，转向驱动总成2、传动机构12的一部分结构、转向臂结构11以及轮毂电机8一起绕转轴13转动，从而实现车轮的转向。而在其他的实施例中，作为替换手段，转向驱动总成2可以与转轴13同轴连接，转向驱动总成2驱动转轴13运动，使得传动机构12的部分结构、转向臂结构11以及轮毂电机8一起绕转轴13转动，此时，转向驱动总成2位于转轴13的上方或者位于转轴13的下方。

转向臂结构11包括转向臂111和上盖112，转向臂111和上盖112中至少一个包括具有开口的腔体部1111，腔体部1111为具有容纳其他物品的空间的结构。转向臂111和上盖112在腔体部1111的开口处盖合以形成安装腔，传动机构12内置于安装腔中，转轴13穿设安装腔，局部内置于安装腔中，车架连接部131位于转轴13的伸出安装腔的部分，以便于连接车架。

本实施例中，转向臂111的上端和上盖112均设有腔体部1111，两个腔体部1111的开口的形状和尺寸相对应，以使得两者能够盖合在一起，其他实施例中，作为替换手段，也可以仅在转向臂111的上端和上盖112中的一个设置腔体部1111。

实际应用中，还通过紧固件113(比如螺栓、螺母)将转向臂111的上端和上盖112连接起来进行固定，参考图3的角单元，紧固件113环绕上盖112的四周分布，紧固件113的头部沉入上盖112的上表面之下，为上盖112上的零部件的安装提供了便利性。安装腔为传动机构12提供了安装空间、机械防护以及防水防尘的作用。

综合上述信息可知，本实施例中，利用转向臂111的上端和上盖112形成安装腔，将传动机构12集成在安装腔内，不仅提高了对传动机构12的保护效果，还能够进一步保证转向臂结构11的上端面较为平整，从而有利于保证底盘或车身纯平。

转向臂111还包括转向臂主体1112，转向臂主体1112自转向臂111上的腔体部1111的一侧向下延伸形成，如图1、2所示，本实施例中，转向臂主体1112连接在腔体部1111上距离轮毂电机8较远的一侧，转向驱动总成2位于转向臂主体1112和轮毂电机8之间，从而更好地利用了旋转臂主体和轮毂电机8之间的空间，使得转向装置的结构更加紧凑，占用的空间小。

转向臂主体1112的下端为下摆臂连接部1113，本实施例中，下摆臂连接部1113采用具有贯穿孔的柱状结构，贯穿孔用于和悬架的下摆臂41转动连接，其他实施例中，下摆臂连接部1113的构造形式不限，只要能够和下摆臂41实现转动连接即可。

转向臂主体1112包括至少一个侧臂11121，侧臂11121自腔体部1111向下延伸至下摆臂连接部1113，侧臂11121和下摆臂连接部1113连接增强了转向臂主体1112的力学性能。转向臂主体1112还包括横向加强筋11122，横向加强筋11122横置在侧臂11121上。本实施例中，转向臂主体1112具有两个侧臂11121，两个侧臂11121自腔体部1111斜向下延伸至下摆臂连接部1113，两个侧臂11121中间通过横向加强筋11122连接，以保证转向臂主体1112在具有较佳的刚度和强度的同时占用较小的空间。诚然，其他实施例中，转向臂主体1112可以仅设置一个侧臂11121或三个以上的侧臂11121，横向加强筋11122的数量根据对转向臂主体1112的力学要求设置。

如图1、图2所示，本实施例中，传动机构12采用齿轮组，齿轮组包括第一齿轮121、惰轮123及第二齿轮122，第一齿轮121通过惰轮123连接第二齿轮122，即惰轮123分别啮合第一齿轮121和第二齿轮122。第一齿轮121和惰轮123分别和转向臂结构11转动连接，第二齿轮122与固定于车架上的转轴13固定连接；转向驱动总成2通过驱动第一齿轮121使转向驱动总成2自身和第一齿轮121、惰轮123、转向臂结构11及轮毂电机8一起绕竖向旋转线旋转。如图2所示，假设转向驱动总成2驱动第一齿轮121沿着ω_第一齿轮示意的旋向旋转，则惰轮123的旋转方向ω_惰轮与ω_第一齿轮相反，轮毂电机8的旋向ω_轮毂电机与惰轮123的旋向ω_惰轮相同。

综合上述信息可知，本实施例的转向装置利用第一齿轮121、惰轮123及第二齿轮122实现转向臂111和轮毂电机8转动的功能，在应用时，能够根据车轮所在系统的参数要求匹配不同参数的齿轮组，从而不同型号的系统可以采用结构相同、参数不同的转向装置，降低了转向装置的研发成本。

一种实施例中，第一齿轮121为一体式齿轮轴结构，该一体式齿轮轴结构包括第一齿轮121以及第一齿轮安装轴14，第一齿轮安装轴14内置在安装腔中，第一齿轮安装轴14与转向臂结构11转动连接，以实现第一齿轮121和转向臂结构11的相对转动，转向驱动总成2的输出端与第一齿轮安装轴14固定连接。需要说明的是，在阐述本项发明创造的过程中，由于对零部件之间的划分方式不同，本实施例中将第一齿轮安装轴14划分在转向臂总成1中，应当理解，在本实施例的其他的划分方式中，将第一齿轮安装轴14划在转向驱动总成2中，将其作为行星减速机的输出轴也是可以的。

转向臂总成1还包括第一轴承15，第一齿轮安装轴14通过第一轴承15连接转向臂结构11，第一齿轮121的上、下侧分别设有第一轴承15，即第一齿轮安装轴14与在第一齿轮121的上、下侧均与转向臂结构11有连接关系，以提高第一齿轮安装轴14和第一齿轮121的稳定性。本实施例中，位于第一齿轮121的上侧的第一轴承15和上盖112连接，位于第一齿轮121的下侧的第一轴承15和转向臂111连接。

转向臂结构11上具有正对第一齿轮安装轴14的连接孔1121，连接孔1121位于上盖112上，可用在转向结构的装配过程中供第一齿轮121和/或第一齿轮安装轴14穿过。其中，连接孔1121的直径与第一轴承15的外圈直径匹配。

转向臂总成1还包括设于安装腔上端的第一齿轮端盖16，第一齿轮端盖16于连接孔1121处和转向臂结构11密封连接，实际应用中，可在第一齿轮端盖16和连接孔1121之间设置O型圈进行密封。

第一齿轮端盖16和第一轴承15之间设有第一齿轮调整垫片17，以便于调整第一轴承15的间隙，第一齿轮调整垫片17的数量可根据第一轴承15的安装要求适应性设定。

一种实施例中，惰轮123为一体式齿轮轴结构，该一体式齿轮轴结构包括惰轮123及惰轮安装轴18，惰轮安装轴18内置在安装腔中，惰轮安装轴18与转向臂结构11转动连接，从而实现惰轮123和转向臂结构11的相对转动。

转向臂总成1还包括用于连接惰轮安装轴18和转向臂结构11的惰轮轴承19，利用惰轮轴承19降低惰轮安装轴18和转向臂结构11之间的摩擦系数。惰轮轴承19安装在惰轮安装轴18和转向臂之间。

转向臂总成1还包括外至于转向臂111上的转角传感器10，和安装于惰轮安装轴18上的传感器用隔套101，转角传感器10安装在上盖112上，转角传感器10通过传感器用隔套101连接惰轮安装轴18。

转向臂总成1还包括锁紧螺母102和锁紧垫片103，转轴13穿设第二齿轮122后通过锁紧螺母102和锁紧垫片103安装在安装腔内。

转向臂总成1还包括转轴轴承104，转轴13通过转轴轴承104连接转向臂结构11，第二齿轮122的上、下侧分别设有转轴轴承104，即转轴轴承104在第二齿轮122的两侧都与转向臂结构11进行连接，提高了转轴13和第二齿轮122的稳定性，也保证了齿轮组传动的可靠性。本实施例中，两个转轴轴承104分别设置在上盖112和转向臂主体1112上，具体应用时，可以使上盖112局部向上突出形成安装环1122，用以安装转轴轴承104。

转轴轴承104和第二齿轮122之间通过轴承用隔套105进行支撑，以保证两者的可靠性。转轴轴承104处还可设置油封106，以防止外物入侵转轴轴承104和避免转轴轴承104的润滑剂外泄。

转向臂结构11上设有正对转轴的安装孔，安装孔设置在转向臂上，位于安装腔的下端面上，安装孔可以在转向臂总成1的装配过程中供第二齿轮122、转轴、转轴轴承104穿过。

转向臂总成1还包括设于安装腔下端的第二齿轮端盖107，第二齿轮端盖107于安装孔处与转向臂结构11密封连接，具体应用时，可在第二齿轮端盖107处设置O型圈实现其与安装孔的密封。

转向臂总成1还包括上限位结构108，用于约束下摆臂41相对于转向臂总成1向上摆动的最大角度，从而限制轮毂电机8和车轮向上摆动的最大角度。

上限位结构108包括限位支架1081和限位块1082，限位支架1081的两端分别与转向臂总成1上和限位块1082固定连接，本实施例中，限位支架1081固定在转向臂总成1上的，限位块1082采用橡胶材料制成，以减弱其与下摆臂41之间的硬性碰撞。下摆臂41摆动至与限位块1082的端部抵靠时，下摆臂41摆动至最大角度。

参考图3、图4，本发明实施例还提供了一种用于轮毂电机8的角单元，角单元包括悬架和上述的任一实施例中的转向装置。

悬架包括下摆臂总成4，下摆臂总成4包括下摆臂41，下摆臂41的一端与下摆臂连接部1113转动连接，如图4所示，下摆臂41可通过T型套42、螺栓和螺母连接下摆臂连接部1113，下摆臂41的另一端被设置为与轮毂电机8的壳体相对固定。界定下摆臂总成4与下摆臂连接部1113连接处转动的轴线为摆动轴线，车轮行驶在不平整的路面上时，下摆臂总成4和轮毂电机8绕着摆动轴线摆动，从而降低了冲击力，提高了轮毂所在系统的舒适性。

下摆臂总成4还包括衬套和孔用压扁钢丝挡圈，其中衬套安装在下摆臂41内并用孔用压扁钢丝挡圈限位。

本实施例中，悬架为单纵臂式，下摆臂总成4用作悬架的单纵臂。本实施例的角单元结构紧凑，占用空间小，质量轻。

如图4所示，转向装置还包括安装于轮毂电机8上的转向节3，转向节3与轮毂电机8的壳体之间被设置为不会相对转动，两者可以利用铣扁结构限位，以实现不会相对转动。下摆臂总成4通过转向节3固定于轮毂电机8，具体应用时，下摆臂41通过定位销43与转向节3定位，通过螺栓等连接件和转向节3固定连接。

悬架还包括减震器5，减震器5的两端分别连接转向臂总成1和转向节3，其中，转向臂主体1112上安装有一U型的减震器支架6，减震器5的上端和减震器支架6转动连接，换言之，减震器5通过转动装置连接角单元所在系统的车架。减震器5的下端转动连接在转向节3上。

角单元还包括制动装置7，制动装置7包括制动盘71和制动钳72，制动盘71被固定于轮毂电机8上，随车轮一起转动，制动钳72安装在转向节3上。制动钳72布置在下摆臂41的相对侧，以便更好地利用空间。

本发明实施例提供了一种用于轮毂电机8的角单元，本实施例与上一实施例的角单元的区别在于：本实施例的悬架为双纵臂式，下摆臂41用作悬架的下纵臂，悬架还包括一安装在轮毂电机8上的上纵臂，上纵臂可采用现有技术实现，该处不再详述。本实施例的其他部分同上一实施例。

本发明实施例提供了一种用于轮毂电机的角单元，本实施例与上一实施例的角单元的区别在于：本实施例的悬架为双横臂式，下摆臂41用作悬架的下横臂，悬架还包括一安装在转向节3上的上横臂，上横臂可采用现有技术实现，该处不再详述。本实施例的其他部分同上一实施例。

本发明实施例提供了一种行走装置，行走装置能够独立使用，用来载人和/或载物，比如搬运机器人(也可称为运输机器人、物流机器人)，而在其他的应用场景中，行走装置也可以作为某一设备的一部分进行使用，比如应用在汽车上。

行走装置包括车架、多个车轮单元和如上任一实施例提出的角单元。

车架将各车轮单元集成在一起，车架可通过若干梁固定连接后形成，或者以板状的形式体现，或者采用梁和板的结合体，或其他能够起到集成各车轮单元的结构。

车轮单元包括车轮和轮毂电机8，车轮单元间接地连接到车架上，其中至少一个车轮单元通过角单元连接于车架上。

本实施例中，车架的两侧各分部两个车轮单元，即行走装置为四轮的设备。具体应用时可以为汽车、货车、客车、搬运用的机器人，体现形式可以是电动的，也可是机动的，运作方式可以通过人来操纵的，也可以是自动控制，即无人操纵的，比如无人电动载货平台、无人电动载人平台。

本实施例中，四个车轮单元各对应有一个转向装置，即行走装置为四驱式，每个车轮均可以独立转向，从而行走装置可以实现前轮转向、后轮转向、四轮转向、原地转向及横向行驶的模式。

行走装置还包括底盘，底盘与车架可拆卸连接。行走装置自身涉及的传动系统、行驶系统、转向系统和控制系统直接或者间接地集成在底盘上，底盘的上表面能够用来载人和/或货物，还可以用来安装其他产品。

本发明实施例提供了一种行走装置，本实施例与上一实施例中行走装置的区别在于：本实施例的行走装置为两驱式，两个前轮位置对应的车轮单元安装有角单元，即前轮驱动；本实施例中另外两个车轮单元通过现有的悬挂系统连接车架。诚然，在其他的两驱式的行走装置中，作为替换手段，可以在两个后轮对应的车轮单元上安装角单元，即后轮驱动，而前轮位置处的车轮单元采用现有的悬挂系统连接到车架上。

本发明实施例还提供了一种电动车辆，包括车身和上述任一实施例中提出的行走装置，车身设置在行走装置上，车身提供承载空间或容纳空间，以用来载人或载物。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种转向臂结构，其特征在于，包括转向臂和上盖，所述转向臂和/或所述上盖具有腔体部，所述转向臂和所述上盖在所述腔体部的开口处盖合形成安装腔；所述转向臂包括转向臂主体，所述转向臂主体自所述腔体部的一侧向下延伸形成，所述腔体部相对于所述转向臂主体横向延伸。

2.如权利要求1所述的转向臂结构，其特征在于，所述转向臂上的腔体部开口朝上，所述上盖上的腔体部开口朝下并盖合在所述转向臂上。

3.如权利要求1所述的转向臂结构，其特征在于，所述安装腔用于安装传动机构，所述上盖靠近所述转向臂主体的一端设有连通所述安装腔内部的连接孔，用于安装所述传动机构；所述转向臂上设有与所述连接孔和所述传动机构的输入端同轴的孔。

4.如权利要求3所述的转向臂结构，其特征在于，所述转向臂的腔体部上设有安装孔，用于安装所述传动机构，所述安装孔位于远离所述转向臂的一端；所述上盖上设有与所述安装孔和所述传动机构的输出端同轴的孔。

5.如权利要求4所述的转向臂结构，其特征在于，所述转向臂结构还包括第一齿轮端盖，所述第一齿轮端盖于所述连接孔处和所述上盖密封连接；所述转向臂结构还包括第二齿轮端盖，所述第二齿轮端盖于所述安装孔处和所述转向臂密封连接。

6.如权利要求1所述的转向臂结构，其特征在于，所述转向臂主体包括至少一个侧臂，所述侧臂自所述转向臂的腔体部向下延伸形成；

所述转向臂主体还包括横向加强筋，所述横向加强筋横置在所述侧臂上。

7.如权利要求1-6任一项所述的转向臂结构，其特征在于，所述上盖和所述转向臂的上端通过紧固件连接，所述紧固件环绕所述上盖的四周分布，所述紧固件的头部沉入所述上盖的上表面之下；

所述转向臂主体的下端包括下摆臂连接部，用于和所述转向臂结构对应的悬挂的下摆臂转动连接；所述转向臂主体和所述转向臂的腔体部一体成型。

8.一种转向臂总成，其特征在于，包括传动机构、转轴和如权利要求1-7任一项所述的转向臂结构，所述传动机构安装于所述安装腔内，所述传动机构的输入端位于靠近所述转向臂主体的一端，所述传动机构的输出端位于远离所述转向臂主体的一端并与所述转轴固定连接。

9.如权利要求8所述的转向臂总成，其特征在于，所述传动机构包括第一齿轮、惰轮及第二齿轮，所述第一齿轮通过一第一齿轮安装轴连接所述转向臂，所述第二齿轮通过所述转轴连接所述转向臂，所述第一齿轮通过所述惰轮连接所述第二齿轮；所述转向驱动总成通过驱动所述第一齿轮转动使所述第一齿轮、所述惰轮、转向臂和所述上盖一起绕所述转轴旋转。

10.一种转向装置，其特征在于，包括转向驱动总成和如权利要求8或9所述的转向臂总成，所述转向驱动总成的上端连接所述传动机构的输入端。

11.一种角单元，其特征在于，包括悬架和如权利要求10所述的转向装置，所述转向臂主体的下端和所述悬架的下摆臂的一端转动连接，所述下摆臂的另一端用于连接轮毂电机。

12.如权利要求11所述的角单元，其特征在于，所述悬架为单纵臂式，所述下摆臂用作所述悬架的单纵臂；或者，

所述悬架为双纵臂式，所述下摆臂用作所述悬架的下纵臂；或者，

所述悬架为双横臂式，所述下摆臂用作所述悬架的下横臂。

13.一种行走装置，其特征在于，包括车架、若干具有轮毂电机的车轮单元和如权利要求11或12所述的角单元，所述车轮单元连接于所述车架上，至少一个所述车轮单元通过所述角单元连接于所述车架上。

14.一种电动车辆，其特征在于，包括车身和如权利要求13所述的行走装置，所述车身设置在所述行走装置上。

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