CN207207729U - 电动汽车四轮独立驱动独立转向执行机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电动汽车四轮独立驱动独立转向执行机构，包括安装在轮毂内侧面的转向机构和驱动机构；转向机构中的转向电机转向减速器总成固定在电动汽车底盘上，转向减速器的输出轴和转盘轴心相连，下控制臂连接转向电机转向减速器总成和转向节，连杆的两端分别通过球头螺钉和转盘、转向节相连；驱动机构安装在转向节上，驱动机构中的驱动减速器的输出轴和轮毂相连，驱动减速器安装在轮毂内。本实用新型由驱动电机驱动轮毂旋转，由转向电机通过各传动部件控制轮毂转向，实现电动汽车四轮独立转向及独立驱动，提高电动汽车在中、高速行驶工况下的可靠性和安全性，且能精确控制每个车轮的驱动力，大大提高汽车的操纵稳定性和转向灵活性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车制造领域，尤其涉及一种电动汽车四轮独立驱动独立转向执行机构。
背景技术
由于节能减排的需要，电动汽车越来越普及。目前，汽车驱动方式还是采用单一发动机或单一电动机提供动力源，通过机械传动系统传递给汽车的各个驱动轮。因为只有单一动力源，动力分配基本依赖于机械传动机构，所以不能做到精确控制每个车轮的驱动力。另外现有汽车的转向方式一般采用前轮四连杆机构，即通过转向操纵机构传递扭矩使汽车的两个前轮同向偏转，再通过差速器差速，使两个后轮适应前轮偏转实现被动转向。这种转向方式原理简单，技术成熟，但是在汽车中、高速行驶工况下易损坏侧向转向机构，且存在大侧向力导致导向杆卡死的问题，而且由于后轮不主动偏转，导致后轮的转向半径偏大，转向灵活性很低，易造成交通事故。
发明内容
本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种电动汽车四轮独立驱动独立转向执行机构，由四个驱动电机分别驱动电动汽车四个车轮的旋转，由四个转向电机分别控制电动汽车四个车轮的转向，解决汽车中、高速行驶工况下易损坏侧向转向机构的问题和大侧向力导致导向杆卡死的问题，提高电动汽车在中、高速行驶工况下的可靠性和安全性，且能精确控制每个车轮的驱动力，大大提高汽车的操纵稳定性和转向灵活性，减少交通事故的发生。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型的电动汽车四轮独立驱动独立转向执行机构，包括安装在轮毂内侧面的转向机构和驱动机构；转向机构包括转向电机转向减速器总成、转盘、连杆、下控制臂和转向节，转向电机转向减速器总成固定在电动汽车底盘上，转向减速器的输出轴和转盘轴心相连，下控制臂连接转向电机转向减速器总成和转向节，连杆的一端通过球头螺钉连接在转盘的边缘，连杆的另一端通过球头螺钉和转向节相连；所述的驱动机构安装在所述的转向节上，驱动机构中的驱动减速器的输出轴和所述的轮毂相连，驱动减速器安装在轮毂内。当电动汽车车轮转向时，转向电机工作，带动转向减速器工作，转向减速器减速增扭后带动转盘旋转，转盘的旋转通过球头螺钉传递给所述的连杆，连杆推拉转向节作水平面旋转，转向节带动车轮转向。本技术方案中转向机构的布设结构，在电动汽车转向时能减小车轮的转向阻力。转向减速器具有较高的承载能力，故本技术方案中的转向机构可承受较大的侧向力。转向机构及驱动机构安装在轮毂内侧面，降低车轮总成垂直高度。本技术方案由四个驱动电机分别驱动电动汽车四个车轮的旋转，由四个转向电机分别控制电动汽车四个车轮的转向，解决汽车中、高速行驶工况下易损坏侧向转向机构的问题和大侧向力导致导向杆卡死的问题，提高电动汽车在中、高速行驶工况下的可靠性和安全性，且能精确控制每个车轮的驱动力，大大提高汽车的操纵稳定性和转向灵活性，减少交通事故的发生。
作为优选，所述的下控制臂呈弧形，下控制臂的一端通过球头和所述的转向电机转向减速器总成的侧面相连，下控制臂的另一端通过球头和所述的转向节相连，下控制臂的中部通过球头固定在电动汽车底盘上。
作为优选，所述的驱动机构包括驱动电机、柔性连轴节和所述的驱动减速器，所述的转向节上设有安装板，安装板上固定有电机支架，所述的驱动电机安装在电机支架上，所述的转向节及安装板上设有相对应的通孔，柔性连轴节的一端和所述的驱动电机的输出轴相连，柔性连轴节的另一端穿过所述的转向节及安装板的通孔和所述的驱动减速器的输入轴相连。采用柔性连轴节，避免采用刚性连接对驱动电机造成的损坏。驾驶员踩下油门踏板，驱动电机输出扭矩，通过柔性连轴节将扭矩输入给驱动减速器，再由驱动减速器的输出轴将增扭后的力矩输送给车轮轮毂，带动车轮作垂直面旋转，实现电动汽车的前进或倒退。由四个驱动电机分别驱动电动汽车四个车轮的旋转，实现四轮独立驱动，能精确控制每个车轮的驱动力，大大提高汽车的操纵稳定性。
作为优选，所述的转向节上安装有立柱，立柱的上端和电动汽车车身相连，立柱的上部套装有弹簧减振器。减小汽车行驶过程中对车身造成的振动，提高乘坐的舒适性。
作为优选，所述的驱动电机和电机支架之间设有减震垫。减小汽车行驶带来的震动，对驱动电机起到保护作用。作为优选，所述的立柱上设有一个限位螺母，所述的弹簧减振器的上端设有橡胶块。橡胶块用来实现弹簧减振器在动载荷下的跳动行程，限位螺母用来限止弹簧减振器的最大跳动行程在一定范围内。
作为优选，所述的电动汽车四轮独立驱动独立转向执行机构包括制动机构，制动机构包括制动盘和制动钳，制动盘固定在所述的轮毂上，制动钳固定在所述的转向节上，制动钳的钳口对准所述的制动盘，制动钳和电动汽车刹车踏板相连。驾驶员踩下电动汽车刹车踏板，制动钳夹住制动盘，使车轮减速旋转或停止旋转，实现电动汽车的减速或制动。
本实用新型的有益效果是：由四个驱动电机分别驱动电动汽车四个车轮的旋转，由四个转向电机分别控制电动汽车四个车轮的转向，实现四轮独立转向及四轮独立驱动，解决汽车中、高速行驶工况下易损坏侧向转向机构的问题和大侧向力导致导向杆卡死的问题，提高电动汽车在中、高速行驶工况下的可靠性和安全性，且能精确控制每个车轮的驱动力，大大提高汽车的操纵稳定性和转向灵活性，减少交通事故的发生。
附图说明
图1是本实用新型的一种立体结构示意图。
图2是本实用新型中转向机构的一种立体结构示意图。
图3是本实用新型中驱动机构的一种立体结构示意图。
图4是本实用新型中制动机构的一种立体结构示意图。
图中1.轮毂，2.转向电机转向减速器总成，3.转盘，4.连杆，5.下控制臂，6.转向节，7.球头螺钉，8.安装板，9.电机支架，10.减震垫，11.驱动电机，12.柔性连轴节，13.驱动减速器，14.立柱，15.弹簧减振器，16.制动盘，17.制动钳。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的电动汽车四轮独立驱动独立转向执行机构，如图1所示，包括安装在轮毂1内侧面的转向机构、驱动机构和制动机构。如图2所示，转向机构包括转向电机转向减速器总成2、转盘3、连杆4、下控制臂5和转向节6，转向电机转向减速器总成2固定在电动汽车底盘上，转向减速器的输出轴和转盘3轴心相连，下控制臂5连接转向电机转向减速器总成1和转向节6，连杆4的一端通过球头螺钉7连接在转盘3的边缘，连杆的另一端通过球头螺钉和转向节6相连，下控制臂5呈弧形，下控制臂的一端通过球头和转向电机转向减速器总成2的侧面相连，下控制臂的另一端通过球头和转向节6相连，下控制臂的中部通过球头固定在电动汽车底盘上，转向节6和车轮轮面平行。驱动机构安装在转向节6上，如图3所示，驱动机构包括驱动电机11、柔性连轴节12和驱动减速器13，转向节6上固定有安装板8，安装板上固定有电机支架9，驱动电机11安装在电机支架9上，驱动电机11和电机支架9之间有一减震垫10，转向节6及安装板8上均有相对应的通孔，柔性连轴节12的一端和驱动电机11的输出轴相连，柔性连轴节的另一端穿过转向节6及安装板8的通孔和驱动减速器13的输入轴相连，驱动减速器的输出轴和电动汽车车轮轮毂相连，驱动减速器13安装在轮毂1内。转向节垂直于电动汽车车架，驱动电机的输出轴和轮毂轴线平行。如图1所示，转向节6上安装有立柱14，立柱的上端和电动汽车车身相连，立柱的上部套装有弹簧减振器15，弹簧减振器15的上端和车身安装部位之间安装有一个橡胶块，立柱上还安装有一个限位螺母。如图4所示，制动机构包括制动盘16和制动钳17，制动盘16紧固在轮毂1上，制动钳固定在转向节6上，制动钳17的钳口对准制动盘16，制动钳和电动汽车刹车踏板相连。
工作过程包括四轮独立转向执行方法、四轮独立驱动执行方法和车轮制动执行方法。
四轮独立转向执行方法：当电动汽车车轮转向时，转向电机工作，带动转向减速器工作，转向减速器减速增扭后带动转盘旋转，转盘的旋转通过球头螺钉传递给连杆，连杆推拉转向节的一侧使转向节作水平面旋转，转向节带动车轮转向。电动汽车每个轮子上均安装有这个转向机构，实现电动汽车每个车轮的独立转向。控制每个车轮的转向方向，可以使电动汽车作正常的前行、倒退和转弯行驶外，还能作斜行行驶、蟹行行驶和原地旋转行驶。
四轮独立驱动执行方法：驾驶员踩下油门踏板，驱动电机输出扭矩，通过柔性连轴节将扭矩输入给驱动减速器，再由驱动减速器的输出轴将增扭后的力矩输送给车轮轮毂，带动车轮作垂直面旋转。电动汽车每个轮子上均安装有这个驱动机构，实现电动汽车每个车轮的独立驱动，驱动轮子前进或倒退，实现电动汽车的行驶。
车轮制动执行方法：驾驶员踩下电动汽车刹车踏板，制动钳夹住制动盘，使车轮减速旋转或停止旋转，实现电动汽车的减速或制动。
本实用新型由四个驱动电机分别驱动电动汽车四个车轮的旋转，由四个转向电机分别控制电动汽车四个车轮的转向，实现四轮独立转向及四轮独立驱动，解决汽车中、高速行驶工况下易损坏侧向转向机构的问题和大侧向力导致导向杆卡死的问题，提高电动汽车在中、高速行驶工况下的可靠性和安全性，且能精确控制每个车轮的驱动力，大大提高汽车的操纵稳定性和转向灵活性，减少交通事故的发生。
Claims (5)
1.一种电动汽车四轮独立驱动独立转向执行机构，其特征在于包括安装在轮毂内侧面的转向机构和驱动机构；转向机构包括转向电机转向减速器总成、转盘、连杆、下控制臂和转向节，转向电机转向减速器总成固定在电动汽车底盘上，转向减速器的输出轴和转盘轴心相连，下控制臂连接转向电机转向减速器总成和转向节，连杆的一端通过球头螺钉连接在转盘的边缘，连杆的另一端通过球头螺钉和转向节相连；所述的驱动机构安装在所述的转向节上，驱动机构中的驱动减速器的输出轴和所述的轮毂相连，驱动减速器安装在轮毂内。
2.根据权利要求1所述的电动汽车四轮独立驱动独立转向执行机构，其特征在于所述的下控制臂呈弧形，下控制臂的一端通过球头和所述的转向电机转向减速器总成的侧面相连，下控制臂的另一端通过球头和所述的转向节相连，下控制臂的中部通过球头固定在电动汽车底盘上。
3.根据权利要求1所述的电动汽车四轮独立驱动独立转向执行机构，其特征在于所述的驱动机构包括驱动电机、柔性连轴节和所述的驱动减速器，所述的转向节上设有安装板，安装板上固定有电机支架，所述的驱动电机安装在电机支架上，所述的转向节及安装板上设有相对应的通孔，柔性连轴节的一端和所述的驱动电机的输出轴相连，柔性连轴节的另一端穿过所述的转向节及安装板的通孔和所述的驱动减速器的输入轴相连。
4.根据权利要求1或2或3所述的电动汽车四轮独立驱动独立转向执行机构，其特征在于所述的转向节上安装有立柱，立柱的上端和电动汽车车身相连，立柱的上部套装有弹簧减振器。
5.根据权利要求1或2或3所述的电动汽车四轮独立驱动独立转向执行机构，其特征在于包括制动机构，制动机构包括制动盘和制动钳，制动盘固定在所述的轮毂上，制动钳固定在所述的转向节上，制动钳的钳口对准所述的制动盘，制动钳和电动汽车刹车踏板相连。
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