CN205706845U - 一种电动汽车四轮独立转向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车四轮独立转向装置，包括车轮、轮毂、减震器、电机一、电机二、前梁、后梁、行星轮系、蜗轮蜗杆机构、主销和转向节，所述前梁上设有电机固定板一、前梁主销连接板和前梁凸块，所述后梁上设有电机固定板二、后梁主销连接板、后梁凸块和蜗杆安装孔，所述电机一和电机二的后端设有编码器，电机一通过行星轮系驱动主销带动转向节实现前轮的转向，电机二通过蜗轮蜗杆机构驱动主销带动转向节实现后轮的转向，省去传统的转向横拉杠和转向节臂等结构，缩短了传动结构，使转向的响应速度更快、转向动作更灵敏，编码器检测电机一和电机二的转速和转角，然后计算出转向扭矩并反馈给方向盘，使驾驶者感受到转向路感。

Description

一种电动汽车四轮独立转向装置

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种电动汽车四轮独立转向装置。

背景技术

汽车转向系统是车辆的关键部件，不仅影响着驾驶舒适性，也是驾驶安全性的重要部件，传统的双轮前轴转向系统由于响应速度慢、转向不灵活、高速行驶时方向稳定性差而渐渐无法满足人们对车辆主动安全性越来越高的要求，迫切需要一种高效的转向系统来实现良好的车辆转向安全性。

虽然传统的转向系统，例如：机械式、液压助力或电动助力转向系统，已经发展的相当成熟，并广泛用于现代汽车，但随着汽车、电子技术的不断进步和人们生活水平的显著提高，传统转向系统已经在一定程度上不能满足人们对高性能转向系统的要求。相比于传统的转向系统，独立转向系统不仅能克服传统转向系统中存在的问题，而且能够提高汽车的操纵稳定性。

实用新型内容

本实用新型至少解决现在汽车转向系的转向灵敏度和独立转向的问题之一。为此，本实用新型提供一种电动汽车四轮独立转向装置。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种电动汽车四轮独立转向装置，包括车轮、轮毂、减震器、电机一、电机二、前梁、后梁、行星轮系、蜗轮蜗杆机构、主销和转向节，其特征在于：所述车轮与轮毂通过螺栓连接，转向节与轮毂通过螺栓连接，电机一与主销之间通过行星轮系连接，电机二与主销之间通过蜗轮蜗杆机构连接，所述前梁和后梁都通过主销与转向节连接，所述转向节的转向节柱形连接套内壁上设有花键槽，且花键槽与主销上的外花键连接。

优选的，所述电机一的后端设有编码器，前端设有电机法兰，电机一通过电机法兰与前梁固定连接。

优选的，所述电机二的后端设有编码器，圆柱面上设有电机座，且电机座与电机二之间设有加强肋，电机二通过电机座与后梁固定连接。

优选的，所述前梁上端设有电机固定板一，在电机固定板一的下端和前梁的最下端分别设有前梁主销连接板，在前梁主销连接板的内侧设有两个前梁凸块。

优选的，所述后梁上设有电机固定板二，在后梁的上端和下端分别设有后梁主销连接板，在后梁主销连接板的内侧设有两个后梁凸块，且在上端的后梁主销连接板的端部设有蜗杆安装孔。

优选的，所述主销的上端和下端分别设有主销凹槽，在主销凹槽的外侧设有主销第二轴，在上端的主销第二轴端部设有主销第一轴，主销的中间设有外花键，其中主销第二轴安装在前梁上时，安装在前梁主销连接板上，前梁凸块嵌于主销凹槽中，主销第二轴安装在后梁上时，安装在后梁主销连接板上，后梁凸块嵌于主销凹槽中。

优选的，所述转向节的转向节柱形连接套内壁上设有花键槽，且花键槽与主销上的外花键连接。

本实用新型是用来解决现在汽车转向系的转向灵敏度和独立转向的问题，为了解决以上问题对汽车转向系做了全新的设计，采用以上技术方案的有益效果是：本实用新型省去传统转向系的转向横拉杠和转向节臂等结构，通过电机一带动行星轮系驱动主销带动转向节实现前轮的转向，电机二带动蜗轮蜗杆机构驱动主销带动转向节实现后轮的转向，其中的行星轮系和蜗轮蜗杆机构起到减速增扭的作用，同时缩短了传动结构，使转向的响应速度更快、转向动作更灵敏；另外在电机一和电机二后端设有编码器，编码器检测到电机一和电机二的转速和转角，并根据这两个信号计算出车轮的转向扭矩，且将这个转向扭矩反馈给方向盘，保证驾驶者具有良好的转向路感。

附图说明

图1是前轮独立转向机构图；

图2是后轮独立转向机构图；

图3是前梁结构示意图；

图4是后梁结构示意图；

图5是行星轮系结构示意图；

图6是蜗轮蜗杆机构结构示意图；

图7是电机一结构示意图；

图8是电机二结构示意图；

图9是主销结构示意图；

图10是转向节结构示意图；

图11是电机一与行星轮系连接局部放大图；

图12是电机二与蜗杆蜗轮机构连接局部放大图；

其中：

1、车轮；2、轮毂；3、减震器；4、电机一；40、电机法兰；41、编码器；5、电机二；50、电机座；51、加强肋；6、前梁；60、电机固定板一；61、前梁主销连接板；62、前梁凸块；7、后梁；70、电机固定板二；71、后梁主销连接板；72、后梁凸块；73、蜗杆安装孔；8、行星轮系；80、行星架；81、齿圈；82、行星轮；83、太阳轮；9、蜗杆蜗轮机构；90、蜗杆；91、蜗轮；10、主销；100、主销凹槽；101、外花键；102、主销第二轴；103、主销第一轴；11、转向节；12、转向节柱形连接套；13、花键槽；14、第一齿轮；15、第二齿轮；16、齿轮连接件。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1、图2所示，本实用新型是一种电动汽车四轮独立转向装置，解决现在汽车转向系的转向灵敏度和独立转向的问题。

具体的说，如图1、图2所示，包括车轮1、轮毂2、减震器3、电机一4、电机二5、前梁6、后梁7、行星轮系8、蜗轮蜗杆机构9、主销10和转向节11，所述车轮1与轮毂2通过螺栓连接，转向节11与轮毂2通过螺栓连接，如图1所示，电机一4与主销10之间通过行星轮系8连接，如图2所示，电机二5与主销10之间通过蜗轮蜗杆机构9连接，如图1、图2所示，所述前梁6和后梁7都通过主销10与转向节11连接，所述转向节11的转向节柱形连接套12内壁上设有花键槽13，且花键槽13与主销10上的外花键101连接；如图7所示，所述电机一4的后端设有编码器41，前端设有电机法兰40，如图1所示，电机一4通过电机法兰40与前梁6固定连接；如图8所示，所述电机二5的后端设有编码器41，圆柱面上设有电机座50，且电机座50与电机二5之间设有加强肋51，如图2所示，电机二5通过电机座50与后梁7固定连接；如图3所示，所述前梁6上端设有电机固定板一60，在电机固定板一60的下端和前梁6的最下 端分别设有前梁主销连接板61，在前梁主销连接板61的内侧设有两个前梁凸块62；如图4所示，所述后梁7上设有电机固定板二70，在后梁7的上端和下端的分别设有后梁主销连接板71，在后梁主销连接板71的内侧设有两个后梁凸块72，且在上端的后梁主销连接板71的端部设有蜗杆安装孔73；如图9所示，所述主销10的上端和下端分别设有主销凹槽100，在主销凹槽100的外侧设有主销第二轴102，在上端的主销第二轴102端部设有主销第一轴103，主销的中间设有外花键101，其中主销第二轴102安装在前梁6上时，安装在前梁主销连接板61上，前梁凸块62嵌于主销凹槽100中，主销第二轴102安装在后梁7上时，安装在后梁主销连接板71上，后梁凸块72嵌于主销凹槽100中；如图10所示，所述转向节11的转向节柱形连接套12内壁上设有花键槽13，且花键槽13与主销10上的外花键101连接。

以下用具体实施例对具体工作方式进行阐述：

如图1所示，为前轮独立转向机构，电机一4驱动行星轮系8上的行星架80，使如图11所示的行星架80随电机一4同步转动，在行星轮系8的齿圈81固定的情况下，然后行星架80带动三个行星轮82转动，然后行星轮82将扭矩传递给太阳轮83，太阳轮83比行星轮82小，达到很好的减速增扭的效果，太阳轮83与主销第一轴103通过普通平键连接，然后主销10绕着前梁主销连接板61转动，前梁6上的前梁凸块62起到轴向限位作用，防止主销10在主销10轴线方向上的攒动，而主销10是与转向节11之间通过外花键101和花键槽13连接，所以转向节11会带动前轮转动而实现转向。

如图2所示，为后轮独立转向机构，电机二5驱动第一齿轮14，然后第一齿轮14与第二齿轮15外啮合，所以第二齿轮15转动，其中的第一齿轮14和第二齿轮15由齿轮连接件16固定连接，第二齿轮15与蜗杆90通过普通平键连接，实现扭矩的传递，如图12所示，然后蜗杆90带动蜗轮91转动，小的第一齿轮14带动大的第二齿轮15以及蜗杆90带动蜗轮91，也达到很好的减速增扭的效果，其中主销10上的主销第一轴103与蜗轮91通过普通平键连接，所以蜗轮91会带着主销10绕着后梁主销连接板71转动，后梁7上的后梁凸块72起到轴向限位作用，防止主销10在主销10轴线方向上的攒动，而主销10是与转向节11之间通过外花键101和花键槽13连接，所以转向节11会带着后轮转动而实现转向。

如图7、图8所示，在电机一4和电机二5的后端都设有编码器41，当电机一4和电机二5工作时，编码器41检测出电机输出轴的转速和转角，然后编码器41会立刻根据电机输出轴的转速和转角这两个数字量信号，计算出车轮的转向扭矩，而且能将它立刻反馈给方向盘，将路感信息直接传递给驾驶员，这样就能使驾驶员转动方向盘时感受到方向盘的反作用力，是驾驶员感受到良好的转向路感，保证驾驶的驾驶感。

综上所述，本实用新型通过电机一4带动行星轮系8驱动主销10带动转向节11实现前轮的转向，电机二5带动蜗轮蜗杆机构9驱动主销10带动转向节11实现后轮的转向，其中的行星轮系8和蜗轮蜗杆机构9起到减速增扭的作用，同时缩短了传动结构，使转向的响应速度更快、转向动作更灵敏，四轮独立转向相对于两轮转向，缩小了转弯半径，给轴距较长的汽车带来转向上的便利。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动汽车四轮独立转向装置，包括车轮、轮毂、减震器、电机一、电机二、前梁、后梁、行星轮系、蜗轮蜗杆机构、主销和转向节，其特征在于：所述车轮与轮毂通过螺栓连接，转向节与轮毂通过螺栓连接，电机一与主销之间通过行星轮系连接，电机二与主销之间通过蜗轮蜗杆机构连接，所述前梁和后梁都通过主销与转向节连接，所述转向节的转向节柱形连接套内壁上设有花键槽，且花键槽与主销上的外花键连接。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车四轮独立转向装置，其特征在于：所述电机一的后端设有编码器，前端设有电机法兰，电机一通过电机法兰与前梁固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车四轮独立转向装置，其特征在于：所述电机二的后端设有编码器，圆柱面上设有电机座，且电机座与电机二之间设有加强肋，电机二通过电机座与后梁固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车四轮独立转向装置，其特征在于：所述前梁上端设有电机固定板一，在电机固定板一的下端和前梁的最下端分别设有前梁主销连接板，在前梁主销连接板的内侧设有两个前梁凸块。

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车四轮独立转向装置，其特征在于：所述后梁上设有电机固定板二，在后梁的上端和下端分别设有后梁主销连接板，在后梁主销连接板的内侧设有两个后梁凸块，且在上端的后梁主销连接板的端部设有蜗杆安装孔。

6.根据权利要求1所述的一种电动汽车四轮独立转向装置，其特征在于：所述主销的上端和下端分别设有主销凹槽，在主销凹槽的外侧设有主销第二轴，在上端的主销第二轴端部设有主销第一轴，主销的中间设有外花键，其中主销第二轴安装在前梁上时，安装在前梁主销连接板上，前梁凸块嵌于主销凹槽中，主销第二轴安装在后梁上时，安装在后梁主销连接板上，后梁凸块嵌于主销凹槽中。