CN209870094U - 一种独立悬架集成式轮边驱动系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种独立悬架集成式轮边驱动系统及车辆。车辆，包括车架，还包括独立悬架集成式轮边驱动系统，减速器通过半轴与轮毂传动连接，轮边电机设置在减速器和轮毂之间的位置处，减速器输入轴和输出轴相互平行且均处于减速器的同侧，减速器的转轴上安装有ABS齿圈，减速器上在对应于ABS齿圈的位置处安装有ABS传感器。轮边电机设置在减速器和轮毂之间，实现了减速器的同侧输入输出，减小了轮边电机和减速器的占用空间，在减速器的转轴上设置ABS齿圈并在减速器上设置与ABS齿圈对应的ABS传感器，将ABS齿圈设置在减速器的转轴上使轮毂处的结构变得简单；解决了现有技术中车辆内部空间小、装配不方便的问题。

Description

一种独立悬架集成式轮边驱动系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆传动机构的布置，尤其涉及一种独立悬架集成式轮边驱动系统及车辆。

背景技术

随着地球的能源紧张以及大气污染问题日益严重，电动汽车成为汽车领域的主要研究方向，无论是电动私家车还是电动商用车都成为汽车厂商的主要研究方向。当前越来越多的城市公共交通开始采用电动客车，传统的纯电动客车采用电机+车桥集中式的驱动方式或电机+变速器+车桥中式的驱动方式，但是主减速器工作效率低，噪音大，体积大，质量重，影响整车的NVH性能，降低了乘客的乘车体验，此外驱动电机反拖力矩受限制，且不能发回电机制动能量最大回收能力；若增加减速器来提高整车的NVH性能，又会造成传动级数增多，传动效率降低的问题。

在授权公告号为CN206030979U的中国实用新型专利中公开了一种商用车轮边驱动独立悬架装置，包括悬架结构，还包括与悬架结构相连的立柱，立柱上固定有减速器，减速器为二级减速器，减速器箱体远离轮毂的一侧上固定有轮边电机，轮边电机与减速器相连，通过减速器实现减速增距的效果，减速器与轮毂之间连接有传递动力的半轴，半轴将产生的扭矩传递到轮毂，使车轮具有较大的扭矩，ABS齿圈固定在轮毂上，ABS传感器设置在靠近在轮毂的立柱上以检测车轮是否抱死；该轮边驱动独立悬架装置将制动系统和驱动系统设置在悬架上，使驱动系统和制动系统整合在一起，采用二级减速器结构提高了传动效率，将车桥集中式驱动转变为分散的轮边驱动，减少传动链长度，提高了传动效率。

在上述轮边驱动独立悬架装置中轮边电机处于减速器远离轮毂的一侧，减速器是异侧输入输出，使得整个装置的占用空间变大，轮边电机和减速器占用了轮毂内侧较大的空间，车辆需要为轮边电机和减速器预留较大的空间，使得车辆的有效空间减小，无法满足电动客车低地板、宽通道的要求，ABS传感器和ABS齿圈均设置在轮毂处，减速器的输出轴与轮毂相连时还需要将ABS齿圈安装在轮毂上，使轮毂处结构变得复杂，也使车辆装配变得复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种独立悬架集成式轮边驱动系统，用于解决现有技术中的轮边驱动系统占用空间大、结构复杂的问题；同时，本实用新型还提供一种车辆，用于解决现有技术中轮边电机和减速器占用空间大、轮毂处结构复杂造成的车辆内部空间小、装配不方便的问题。

为实现上述目的，本实用新型一种独立悬架集成式轮边驱动系统的技术方案是：悬架集成式轮边驱动系统，包括轮边电机、减速器以及轮毂，减速器通过半轴与轮毂传动连接，轮边电机设置在减速器和轮毂之间的位置处，减速器的与轮边电机传动连接的输入轴和减速器的与轮毂传动连接的输出轴相互平行且均处于减速器的同侧，减速器的转轴上安装有ABS齿圈，减速器上在对应于ABS齿圈的位置处安装有ABS传感器。

本实用新型一种独立悬架集成式轮边驱动系统的有益效果是：将减速器的输入轴和输出轴平行设置，轮边电机设置在减速器和轮毂之间，实现了减速器的同侧输入输出，减小了轮边电机和减速器的占用空间，在减速器的转轴上设置ABS齿圈并在减速器上设置与ABS齿圈对应的ABS传感器，将ABS齿圈设置在转轴上能够对转轴的转速进行检测，从而判断车轮是否抱死，将ABS齿圈设置在减速器的转轴上不占用轮毂处的空间，使轮毂处的结构变得简单；解决了现有技术中轮边驱动系统占用空间大，结构复杂的问题。

进一步的，所述减速器为两级平行轴减速器；由于减速器的输入轴与输出轴相互平行，且减速器同侧输入输出，将减速器设置为两级平行轴减速器便于与输入轴和输出轴相适配。

进一步的，所述ABS齿圈处于减速器的输出轴上；减速器的输出轴通过半轴与轮毂相连，二者之间也不存在转速差，输出轴的转速与轮毂转速相同，将ABS齿圈安装在输出轴上能够直接检测出轮毂的转速，从而判断车轮是否抱死。

进一步的，所述ABS齿圈处于减速器输出轴的背向轮毂的一端；轮毂内侧的空间较小，将ABS齿圈安装在输出轴背离轮毂的一端，使传动轴靠近轮毂的一侧具有较大的安装空间，进一步简化了轮毂与减速器之间的结构，便于拆装和维护。

进一步的，ABS齿圈处于减速器壳体的内部，ABS传感器设置在减速器的壳体上；减速器的壳体能够对ABS齿圈和ABS传感器起到良好的防护效果，防止杂物对ABS传感器造成干扰。

进一步的，所述半轴与减速器的输出轴之间通过花键传动连接；结构稳定，便于装配。

本实用新型车辆的技术方案是：车辆，包括车架，还包括固定在车架上的独立悬架集成式轮边驱动系统，悬架集成式轮边驱动系统，包括轮边电机、减速器以及轮毂，减速器通过半轴与轮毂传动连接，轮边电机设置在减速器和轮毂之间的位置处，减速器的与轮边电机传动连接的输入轴和减速器的与轮毂传动连接的输出轴相互平行且均处于减速器的同侧，减速器的转轴上安装有ABS齿圈，减速器上在对应于ABS齿圈的位置处安装有ABS传感器。

本实用新型车辆的有益效果是：将减速器的输入轴和输出轴平行设置，轮边电机设置在减速器和轮毂之间，实现了减速器的同侧输入输出，减小了轮边电机和减速器的占用空间，在减速器的转轴上设置ABS齿圈并在减速器上设置与ABS齿圈对应的ABS传感器，将ABS齿圈设置在转轴上能够对转轴的转速进行检测，从而判断车轮是否抱死，将ABS齿圈设置在减速器的转轴上不占用轮毂处的空间，使轮毂处的结构变得简单；组装时可以先将ABS齿圈、ABS传感器安装在减速器上，然后将减速器整体与轮毂相连，解决了现有技术中车辆内部空间小、装配不方便的问题。

进一步的，所述减速器为两级平行轴减速器；由于减速器的输入轴与输出轴相互平行，且减速器同侧输入输出，将减速器设置为两级平行轴减速器便于与输入轴和输出轴相适配。

进一步的，所述ABS齿圈处于减速器的输出轴上；减速器的输出轴通过半轴与轮毂相连，二者之间也不存在转速差，输出轴的转速与轮毂转速相同，将ABS齿圈安装在输出轴上能够直接检测出轮毂的转速，从而判断车轮是否抱死。

进一步的，所述ABS齿圈处于减速器输出轴的背向轮毂的一端；轮毂内侧的空间较小，将ABS齿圈安装在输出轴背离轮毂的一端，使传动轴靠近轮毂的一侧具有较大的安装空间，进一步简化了轮毂与减速器之间的结构，便于拆装和维护。

进一步的，ABS齿圈处于减速器壳体的内部，ABS传感器设置在减速器的壳体上；减速器的壳体能够对ABS齿圈和ABS传感器起到良好的防护效果，防止杂物对ABS传感器造成干扰。

进一步的，所述半轴与减速器的输出轴之间通过花键传动连接；结构稳定，便于装配。

附图说明

图1为本实用新型的车辆中的独立悬架集成式轮边驱动系统的示意图；

图2为本实用新型的车辆中的独立悬架集成式轮边驱动系统的结构简图；

其中：1-轮边电机，2-减速器，3-轮辋，4-上A型臂，5-上A型臂旋转销轴，6-气囊底座，7-气囊，8-轮胎，9-制动执行器，10-稳定杆吊杆总成，11-稳定杆，12-下A型臂，13-减振器，14-制动器总成，15-轮毂，16-半轴，17-下A型臂旋转销轴，18-支撑臂，19-铰链，20-轴管，21-轴承单元，22-半轴调心轴承，24-连接花键，25-输出轴，26-ABS传感器，27-ABS齿圈。

具体实施方式

本实用新型中的车辆，包括独立悬架集成式轮边驱动系统，将轮边电机设置在减速器与轮毂之间，缩小了轮边电机和减速器的占用空间，避免了电机和减速器占用较大的轮毂内侧空间，同时，将ABS齿圈安装在减速器的转轴上，进一步的简化轮毂处的结构，方便装配，满足电动客车低地板、宽通道的要求。

下面结合附图对本实用新型的车辆作进一步说明。

车辆，包括车辆底部的车架，还包括固定在车架上的独立悬架集成式轮边驱动系统，如图1所示，独立悬架集成式轮边驱动系统包括双横臂独立悬架，双横臂独立悬架的支撑臂18上固定连接有上A型臂和下A型臂，支撑臂18通过上A型臂旋转销轴5、下A型臂旋转销轴17分别与上A型臂4、下A型臂12连接，上A型臂4通过铰链19与车辆底盘车架相连，下A型臂12通过铰链19、稳定杆吊杆总成10、稳定杆11和与车辆底盘车架相连。气囊7通过上气囊盖板与车辆底盘车架相连，气囊7的下气囊盖板与气囊底座6固定连接，气囊底座6安装在支撑臂18上，气囊7安装在车架与双横臂独立悬架之间实现减振的效果。双横臂独立悬架与车架之间还装设有减振器13，减振器13通过螺栓与车辆底盘车架相连。双横臂独立悬架系统通过上A型臂和下A型臂传递车架和车轮之间的力，气囊7和减振器13能够缓冲冲击载荷，起到减振的作用，提高车辆的舒适度。也提高车辆的NVH性能。

如图1和图2所示，独立悬架集成式轮边驱动系统包括处于车辆左右两侧的两个轮毂15，每个轮毂15均对应有轮边电机1和减速器2，减速器2安装在支撑臂18上，减速器2具有与轮边电机1转动连接的输入轴，减速器2还具有与轮毂15转动连接的输出轴25，通过减速器2为轮边电机1减速增扭，将扭矩传递到轮毂15上，从而驱动车辆行驶。由于独立悬架集成式轮边驱动系统左右两侧的结构对称，以下以左侧的结构为例介绍独立悬架集成式轮边驱动系统的连接方式。

左侧的轮边电机1处于左侧的减速器2的左侧，即左侧的轮边电机1处于左侧的轮毂15与左侧的减速器之间；轮边电机1安装在减速器2的壳体上，并与减速器2的输入轴传动连接，减速器2的输入轴与输出轴25沿左右方向平行设置，实现了减速器2的同侧输入输出，与现有技术中轮边电机连接减速器远离轮毂的一侧相比，减小了轮边电机和减速器的占用空间，从而增大了车辆的内部空间。轮边电机1和减速器的位置还可以根据车身的空间进行设计，也可以上下摆动，有利于整车布置。

减速器2为两级平行轴减速器，增加两对齿轮副速比，实现大速比传动，提高轮边电机1的功率密度，同时也减轻了减速器2的重量，缩小了减速器2的体积。减速器采用渐开线斜齿轮传动，提高了NVH性能。由于减速器2的输入轴与输出轴25相互平行，且输入轴与输出轴25处于减速器2的同侧，将减速器2设置为两级平行轴减速器便于与输入轴和输出轴25适配，当然也可以根据车辆设计使用需求增加平行轴减速器的传动级数来改变输出力矩，容易实现大速比传动，但这时减速器的重量和体积会增加。

减速器2的输出轴25与轮毂15之间通过半轴16可拆固定连接，半轴16上还安装有半轴调心轴承22，保证动力传动系统传递平稳性和可靠性。半轴16插装在轴管20中，轴管20外侧套设有轴承单元21。半轴16的一端带有外花键用于与减速器2的输出轴25上的连接花键24固定连接，使传动更加精准，也方便拆卸和安装，另一端带有端部法兰用于与轮毂15固定连接，保证半轴16与轮毂15的可靠连接，在其他实施例中可以将半轴两端均设置为法兰，实现输出轴25、半轴16、轮毂15的可靠连接以及良好的传动效果。在其他实施例中也可以不设置半轴调心轴承22，这时使结构变得简单，但是车辆的NVH性能会降低。

车辆的独立悬架集成式轮边驱动系统还包括制动系统，制动系统包括安装在轮毂15内侧的制动器总成14，制动器总成14控制制动执行器9对车辆制动；制动系统还包括安装在减速器2的输出轴25上的ABS齿圈27；减速器2的壳体上还安装有正对ABS齿圈27的ABS传感器26，用于在车辆在行驶过程中检测ABS齿圈27的转速，检测车轮是否抱死，控制车辆的行驶和制动，保证车辆的安全行驶。

本实施例中，ABS传感器26安装在正对ABS齿圈27的径向方向，使ABS传感器26能够准确的检测出ABS齿圈27的转速变化。在其他实施例中，ABS传感器也可以设置在垂直于ABS齿圈27径向的方向，但这时还需要保证ABS传感器能够对准ABS齿圈的齿部，以检测ABS齿圈的转速。

输出轴25与轮毂15之间通过半轴16连接，二者之间也不存在转速差，输出轴25的转速与轮毂15转速相同，将ABS齿圈27安装在输出轴可以通过检测ABS齿圈27的转速得到轮毂15的转速。由于减速器的转轴之间通过齿轮啮合实现降速增扭的效果，减速器的各个转轴均与轮毂之间具有固定的转速比，测量任意一根转轴的转速就可以根据转速器的参数得出轮毂的转速，因此在其他实施例中可以将ABS齿圈安装在减速器其他的转轴上，如输出轴，均可以得出轮毂的转速。

ABS齿圈27安装在输出轴25远离轮毂15的一端并处于减速器2的壳体内部，这样就使得ABS齿圈27和ABS传感器26都处于减速器2的壳体内部，对ABS齿圈27和ABS传感器26起到良好的防护作用，防止杂物对ABS传感器26造成干扰，使ABS传感器26对车辆的行驶状态做出错误的判断。当然在其他实施例中也可以使减速器的输出轴伸出减速器的壳体外部，将ABS齿圈设置在壳体外部的输出轴上，相应的ABS传感器设置在壳体外部正对ABS齿圈的位置，这时需要在壳体上安装防护罩，对ABS传感器和ABS齿圈进行良好的防护。

将ABS齿圈27安装在输出轴25远离轮毂15的一端可以进一步增大轮毂15处的空间，使装配时轮毂15内侧有较大的空间，便于装配，由于输出轴25与轮毂15之间还连接有半轴16，在其他实施例中还可以将ABS齿圈设置在输出轴靠近轮毂的一端，即输出轴与半轴连接的一端，这时虽然轮毂内侧的空间会减小，但是由于半轴的存在，ABS齿圈距轮毂仍存在一定的装配空间。

轮毂15与轮辋3固定连接，轮辋3上安装有轮胎8，这与现有技术中车辆轮胎处的结构相同，在此不再展开说明。

双横臂独立悬架集成轮边电驱动系统，采用大速比轮边减速器和高速电机，簧下质量小，乘坐舒适性高，系统质量轻，整体成本低，系统无差速器，体积小、重量轻、效率高、集成度高、NVH性能好。同时各部件均实现了模块化，动力系统和悬架系统零部件模块化设计，模块化组装，容易形成规模化生产，容易实现系统降成本；电机布置位置朝内，解决了现有技术中车辆中轮边电机和减速器占用空间大的问题，使车辆实现了低地板、宽通道；ABS传感器和ABS齿圈设置在减速器上，简化了轮毂处的结构，更容易对双横臂独立悬架集成轮边电驱动系统和车辆进行组装，解决了车辆组装不方便的问题。角度可以随减速器安装倾斜角度随意布置，适配性好，系统整体布置灵活多变。

本实用新型独立悬架集成式轮边驱动系统的实施例，与上述实施例中车辆中的独立悬架集成式轮边驱动系统结构相同，在此不再赘述。

Claims (7)

1.一种独立悬架集成式轮边驱动系统，包括轮边电机、减速器以及轮毂，减速器通过半轴与轮毂传动连接，其特征在于：轮边电机设置在减速器和轮毂之间的位置处，减速器的与轮边电机传动连接的输入轴和减速器的与轮毂传动连接的输出轴相互平行且均处于减速器的同侧，减速器的转轴上安装有ABS齿圈，减速器上在对应于ABS齿圈的位置处安装有ABS传感器。

2.根据权利要求1所述的独立悬架集成式轮边驱动系统，其特征在于：所述减速器为两级平行轴减速器。

3.根据权利要求2所述的独立悬架集成式轮边驱动系统，其特征在于：所述ABS齿圈处于减速器的输出轴上。

4.根据权利要求3所述的独立悬架集成式轮边驱动系统，其特征在于：所述ABS齿圈处于减速器输出轴的背向轮毂的一端。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的独立悬架集成式轮边驱动系统，其特征在于：ABS齿圈处于减速器壳体的内部，ABS传感器设置在减速器的壳体上。

6.根据权利要求1所述的独立悬架集成式轮边驱动系统，其特征在于：所述半轴与减速器的输出轴之间通过花键传动连接。

7.车辆，包括车架，其特征在于：还包括固定在车架上的独立悬架集成式轮边驱动系统，所述独立悬架集成式轮边驱动系统为权利要求1至6中任意一项所述的独立悬架集成式轮边驱动系统。