CN204222568U - 一种轮毂电机驱动电动车的多节臂悬架 - Google Patents
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Abstract
一种轮毂电机驱动电动车的多节臂悬架，涉及电动汽车技术领域，解决现有采用双节臂悬架结构存在稳定性能差，影响车辆的操纵性能等问题，包括车轮、轮毂电机及制动器总成、转向节、下前控制臂、下后控制臂、减振器弹簧、减震器阻尼器，下前控制臂和下后控制臂分别与转向节连接，轮毂电机及制动器总成安装在车轮内侧；轮毂电机及制动器总成通过紧固螺栓安装在转向节的阶梯轴上；下前控制臂和下后控制臂呈空间布置，互不平行，减振器弹簧套装在阻尼减振器上，减震器阻尼器上端与车身连接，下端与转向节通过螺栓固定连接；还包括上控制臂，所述上控制臂与转向节连接。本新型保证虚拟铰接点和主销位置不发生大的变化，增加汽车的操纵稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种应用于轮毂电机驱动电动车的双节臂悬架。
背景技术
环境污染问题严重，汽车尾气是城市污染的主要因素之一。电动车使用清洁能源，可以缓解这一问题。电动车分为集中电机驱动式和轮毂电机驱动式。本文主要为解决轮毂电机驱动式电动车一系列问题。
传统的悬架系统未考虑轮毂电机厚度所导致的横向尺寸变化，造成车辆轮距和主销参数发生变化，而影响其操纵稳定性。通过削短悬架控制臂的方式可以强行减小轮边驱动车辆的轮距和主销偏移距，但这种方式会使悬架主销参数发生很大变化，将会严重影响车辆的操纵性能。于是开发双节臂式悬架来解决这一问题。
双节臂悬架可以避免引入轮毂电机引起的汽车横向尺寸变化，保证轮毂电机车辆也能有合适的轮距和主销参数。但由于其两根控制臂与转向节和车身形成一个四边形，在转向过程中，由于四边形的不稳定性，虚拟铰接点的位置可能发生变化，进而引起主销位置和转向节的窜动，影响操纵稳定性。
实用新型内容
本实用新型为解决现有采用双节臂悬架结构存在稳定性能差，影响车辆的操纵性能等问题，提供一种轮毂电机驱动电动车的多节臂悬架。
一种轮毂电机驱动电动车的多节臂悬架，包括车轮、轮毂电机及制动器总成、转向节、下前控制臂、下后控制臂、减振器弹簧、减震器阻尼器，所述下前控制臂和下后控制臂分别与转向节连接，轮毂电机及制动器总成安装在车轮内侧；轮毂电机及制动器总成通过紧固螺栓安装在转向节的阶梯轴上；所述下前控制臂和下后控制臂呈空间布置，互不平行，减振器弹簧套装在阻尼减振器上，减震器阻尼器上端与车身连接，下端与转向节通过螺栓固定连接；还包括上控制臂，所述上控制臂与转向节连接。
本实用新型所述的下前控制臂的一端、下后控制臂的一端以及上控制臂的一端分别设有球铰，且所述球铰上设有带螺纹的销，所述下前控制臂、下后控制臂分别通过销与对应控制臂上的安装螺母安装在转向节上，所述下前控制臂的另一端、下后控制臂的另一端以及上控制臂的另一端分别通过转动副安装有安装耳。
本实用新型的有益效果：两根下控制节臂与转向节和车身形成四边形。由于四边形结构的不稳定性，转向过程中，原本的四边形会发生变形，虚拟铰接点和转向节会发生窜动。上控制臂的引入可以限制转向节在横向过大的窜动，保证虚拟铰接点和主销位置不发生大的变化，增加汽车的操纵稳定性。
附图说明
图1为本实用新型所述的一种轮毂电机驱动电动车的多节臂悬架的爆炸图；
图2为本实用新型所述的一种轮毂电机驱动电动车的多节臂悬架的装配图；
图3为本实用新型所述的一种轮毂电机驱动电动车的多节臂悬架的仰视图；
图4为本实用新型所述的一种轮毂电机驱动电动车的多节臂悬架中转向节与各节臂悬架的爆炸图；
图5为本实用新型所述的一种轮毂电机驱动电动车的多节臂悬架的原理示意图；
图6为现有的麦弗逊悬架的原理示意图。
图中，1、车轮，2、轮毂电机及制动器总成，3、轮毂电机紧固螺栓，4、螺栓垫片，5、转向节，6、下前控制臂安装销，7、下前控制臂，8、下前控制臂衬套，9、下前控制臂安装耳，10、下后控制臂，11、下后控制臂衬套，12、下后控制臂安装耳，13、下后控制臂安装销，14、上控制臂安装销，15、上控制臂安装耳，16、上控制臂衬套，17、上控制臂，18、上控制臂球铰，19、上控制臂安装螺母，20、减震器安装螺栓；21、减震器安装螺母；22、减震器弹簧，23、减震器阻尼器，24、下后控制臂球铰，25、下前控制臂球铰，26、阶梯轴。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图1至图5说明本实施方式，一种轮毂电机驱动电动车的多节臂悬架，包括车轮1、轮毂电机及制动器总成2、转向节5、下前控制臂7、下后控制臂10、减振器弹簧22、减震器阻尼器23，所述下前控制臂7和下后控制臂10分别与转向节5连接，所述转向节5与轮毂电机及制动器总成2通过阶梯轴26连接，车轮与轮毂电机及制动器总成2连接，所述下前控制臂7和下后控制臂10呈空间布置，互不平行，减振器弹簧22套装在阻尼减振器23上，减震器阻尼器23上端与车身连接，下端与转向节5通过螺栓固定连接；还包括上控制臂17，所述上控制臂17与转向节5连接。
结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式中的悬架弹簧22及阻尼减振器23通过减震器安装螺栓20和减震器安装螺母21固定在转向节5上端；所述下前控制臂7的一端设有下前控制臂球铰25，下后控制臂10的一端设有下后控制臂球铰24，上控制臂17的一端设有上控制臂球铰18，且所述各球铰上分别设有带螺纹的下前控制臂安装销6，下后控制臂安装销13和上控制臂安装销14，所述下前控制臂7和下后控制臂10分别通过安装销与对应控制臂上的安装螺母安装在转向节5的下端，所述下前控制臂7的另一端、下后控制臂10的另一端分别通过下前控制臂衬套8、下后控制臂衬套11分别与下前控制臂安装耳9、下后控制臂安装耳10连接，所述各安装耳固定连接在车身或副车架上；所述上控制臂17通过上控制臂安装销14上的上控制臂安装螺母19安装在转向节5上端，该销14通过上控制臂安装螺母19安装在转向节上。上控制臂17的另一端通过上控制臂衬套16与上控制臂安装耳15连接，上控制臂安装耳15固定连接在车身或副车架上；轮毂电机及制动器总成2通过传力盘用螺栓安装在车轮1内侧；轮毂电机及制动器总成2通过紧固螺栓3安装在转向节5的阶梯轴上。
结合图5和图6说明本实施方式，图中阻尼减震器与车身的上安装点E和控制臂外电F的连线EF为车轮主销；图5为多节臂独立悬架中，虚拟主销位置示意图；图中，BD和AC分别为两下控制节臂。两根下控制节臂分别在A、B点与车架通过转动副连接，在C、D点与转向节通过球铰连接。AC与BD的延长线相交于E，E点即为“虚拟铰接点”。阻尼减震器与车身的上安装点F与虚拟铰接点E的连线决定了车辆的主销位置EF。该设计下，“虚拟铰接点”相对于控制节臂与转向节的实际铰接点位于更靠近车轮侧的位置，与图6结构相比，在主销位置相同的前提下，可以为轮毂电机总成2留出更大的轮内空间。
进一步地，四边形ABCD形成一个四连杆结构。该结构在车轮上下跳动的过程中，由于C、D两点抬高或降低的距离相等，因此保证了两控制节臂AC和BD始终在同一平面内。该设计保证了悬架跳动过程中虚拟铰接点与副车架的相对距离不会发生变化。如上所述，三角形ABE形成了一个虚拟的控制臂，代替传统悬架中的控制臂结构，为轮毂电机及其附属设备的布置提供了更大的设计空间。更进一步，由于虚拟铰接点E点取决于四边形ABCD的几何特征，而与控制节臂AC、BD的长度没有关系。因此，对于较大尺寸的轮毂电机及其附属结构，可以通过适当缩短控制节臂的尺寸，以满足驱动系统的空间布置要求。
但由于其两根控制臂与转向节和车身形成一个四边形，由于四边形在平面上的不稳定性，在转向过程中，两根下控制臂相对位置会发生变化，虚拟铰接点的位置可能发生变化，进而引起主销位置和转向节的窜动，影响操纵稳定性。因此引入上控制臂OP以限制转向节在横向过大的窜动，保证虚拟铰接点和主销位置不发生大的变化，增加汽车的操纵稳定性。上控制臂OP一端与副车架通过衬套连接，另一端通过球铰与转向节连接。除此之外，为了减少在转向过程中，虚拟铰接点位置发生变化而产生的负面影响，应当对下前、下后控制臂7和10与副车架和转向节5的连接硬点位置进行优化设计。
本实施方式主要在于汽车悬架的多连杆控制臂结构。申请人研究了传统的汽车悬架系统的优缺点及其在轮边驱动电动车上的应用，将下控制臂重新设计为两根控制节臂，两根控制节臂的延长线在车外方向相交为“虚拟铰接点”，通过“虚拟铰接点”来确定主销轴线。在整个悬架系统受力情况和主销参数得到保证的情况下，有效地提高了轮边驱动电动车的操纵稳定性，并为轮边驱动车辆的轮毂电机等动力模块提供了更大的装配空间，可以方便地安装轮内减震装置，改善车辆的行驶平顺性。但由于其两根控制臂与转向节和车身形成一个四边形，在转向过程中，由于四边形的不稳定性，虚拟铰接点的位置可能发生变化，进而引起主销位置和转向节的窜动，影响操纵稳定性。因此设计了上控制臂17以限制转向节在横向过大的窜动，保证虚拟铰接点和主销位置不发生大的变化，增加汽车的操纵稳定性。
上述对实施实例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以很容易地对这些实施实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施实例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施实例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种轮毂电机驱动电动车的多节臂悬架，包括车轮(1)、轮毂电机及制动器总成(2)、转向节(5)、下前控制臂(7)、下后控制臂(10)、减振器弹簧(22)、减震器阻尼器(23)，所述下前控制臂(7)和下后控制臂(10)分别与转向节(5)连接，轮毂电机及制动器总成(2)安装在车轮(1)内侧；轮毂电机及制动器总成(2)通过紧固螺栓(3)安装在转向节(5)的阶梯轴(26)上；所述下前控制臂(7)和下后控制臂(10)呈空间布置，互不平行，减振器弹簧(22)套装在阻尼减振器(23)上，减震器阻尼器(23)上端与车身连接，下端与转向节(5)通过螺栓固定连接；其特征是，还包括上控制臂(17)，所述上控制臂(17)与转向节(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种轮毂电机驱动电动车的多节臂悬架，其特征在于，所述下前控制臂(7)的一端、下后控制臂(10)的一端以及上控制臂(17)的一端分别设有球铰，且所述球铰上设有带螺纹的销，所述下前控制臂(7)、下后控制臂(10)分别通过销与对应控制臂上的安装螺母安装在转向节(5)上，所述下前控制臂(7)的另一端、下后控制臂(10)的另一端以及上控制臂(17)的另一端分别通过转动副安装有安装耳。
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