CN212950823U - 用于汽车车身的集成角模块以及包含其的汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于汽车车身的集成角模块以及包含其的汽车，用于汽车车身的集成角模块包括：支撑部件，支撑部件与汽车车身可拆卸地固定连接；车轮安装部件，车轮安装部件用于安装车轮；悬架部件，悬架部件的一端与支撑部件连接，另一端与车轮安装部件连接；线控部件，线控部件与车轮连接、并控制车轮的制动与转向。本实用新型将底盘上的悬架、制动、转向、车轮等底盘系统的功能集成在一起形成一个独立集成模块，打造通用型的集成角模块与车身连接使用，压缩整车前期项目设计周期和成本。

Description

用于汽车车身的集成角模块以及包含其的汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，具体是一种用于汽车车身的集成角模块以及包含其的汽车。

背景技术

随着自动驾驶技术的发展，未来电动汽车的设计更集中于软件的开发，底盘零部件的开发投入逐步减少，整车的前期项目设计周期和成本有较大的压缩需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中开发周期长、成本高的问题。本实用新型将底盘上的悬架、制动、转向、车轮等底盘系统的功能集成在一起形成一个独立的模块并从车身分离出来，打造通用型的集成角模块与车身连接使用，压缩整车前期项目设计周期和成本。

提供一种用于汽车车身的集成角模块，包括：支撑部件，支撑部件与汽车车身可拆卸地固定连接；车轮安装部件，车轮安装部件用于安装车轮；悬架部件，悬架部件的一端与支撑部件连接，另一端与车轮安装部件连接；线控部件，线控部件与车轮连接、并控制车轮的制动与转向。

采用上述方案，集成角模块将底盘系统中的悬架、线控和车轮集成在一起，形成一个单独的模块，将底盘系统从整车装配线体独立出来，采用分装的形式，组成一个整体。统一由下级分装工位装配，并运送至整车厂进行与车身合装。在统一了与车身的连接结构、保证绝大部分件通用化、系列化的基础上，可以通过调整线控部件和悬架部件的参数以及支撑部件可拆卸连接的位置来满足不同车型姿态要求，在节省开发投资的同时缩短开发周期，通过通用的集成角模块配置不同的车身实现不同的功能需求。更进一步的，由于集成角模块各自独立，集成于上面的悬架部件和线控部件使车轮各自独立，单独受控制，实现了彼此的冗余设计。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于汽车车身的集成角模块，还包括减振机构，减振机构设置于支撑部件上，并且与车轮连接。

采用上述方案，将减震器集成于集成角模块中与独立的悬架配合对汽车起到减振效果，并且每个集成角模块的均独立实现减振控制。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于汽车车身的集成角模块，支撑部件为板状构件，板状构件上设置有至少四个固定孔，支撑部件通过固定孔与连接构件固定连接于汽车车身，连接构件为螺栓或销钉；悬架部件包括两个悬臂，两个悬臂自支撑部件朝向车轮安装部件伸出，在竖直方向上位于车轮安装部件的两侧，其中，每个悬臂的一端固定连接于支撑部件，另一端与车轮安装部件连接；并且减振机构为筒状减震器，筒状减震器沿着竖直方向延伸，一端固定于一个悬臂上，另一端固定于自支撑部件伸出的凸台上。

采用上述方案，用板状构件连接固定结构简单、安装强度高，并且双悬臂配合筒状减震器的结构可以独立实现减振控制，结构简单、减振效果好。此外，双悬臂的悬架形式形式可以降低集成角模块在车高方向的高度。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于汽车车身的集成角模块，线控部件包括电子机械制动器，电子机械制动器设置于车轮上。

采用上述方案，电子机械制动器(EMB)的制动形式减少液压管路布置的同时实现四轮独立控制。并且电子机械制动器可以极大减小集成角模块和整车重量，从而提高汽车性能和经济型，使车总装过程变的更简单、快捷。电子机械制动器增加了和汽车其他系统的连接性，同时使高级功能的牵引控制和汽车稳定控制变得更加简单，还能增加各种电控功能。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于汽车车身的集成角模块，线控部件包括线控转向器，线控转向器与车轮连接。

采用上述方案，在各车轮独立控制的基础上，实现线控转向器通过策略编写与实车标定线控转向可实现四轮的独立转向，缩短转弯半径的同时支撑汽车实现部分功能(侧行入位、平移换道、原地掉头等功能)。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于汽车车身的集成角模块，支撑部件还包括高度调节构件，高度调节构件设置于支撑部件上，调节支撑部件与汽车车身的连接高度。

采用上述方案，在针对不同的车身时，对准不同高度的固定孔从而实现安装位置高度可调，增强了对不同车身的适配性。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于汽车车身的集成角模块，支撑部件上设置有驱动轴通过孔，以便于汽车的驱动轴与车轮连接。

采用上述方案，在支撑部件上设置驱动轴通过孔可以避让出中央电机驱动轴运动包络。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种用于汽车车身的集成角模块，还包括动力机构，动力机构设置在车轮安装部件上、与车轮安装部件转动连接；其中，动力机构包括轮毂电机或轮边电机。

采用上述方案，给每个车轮独立提供动力和动力控制。

还提供一种汽车，包括：通用车身，通用车身的四个角部分别设置有固定部；4个上述的集成角模块，每个集成角模块的支撑部件分别与的对应固定部可拆卸地固定连接；车身控制模块，车身控制模块分别与每个集成角模块的线控部件电气连接。

采用上述方案，集成角模块统一由下级分装工位装配，同时通用车身各自根据设计需要生产，然后运送至整车厂进行与车身合装。通用车身的连接位置有统一的接口以及连接方式，也可实现快速调换故障件。采用底盘系统集成形成集成角模块与通用车身分装的形式，则缺少了车身空间上的限制，降低了各部件装配难度，提高了工作效率，不同轴距、轮距要求仅仅是将角模块装配到车身固定位置即可，进一步针对不同结构的车身只需要调整线控部件和悬架部件的参数以及支撑部件可拆卸连接的位置即可实现。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种的汽车，当支撑部件上设置有驱动轴通过孔时，汽车还包括驱动轴，驱动轴穿过驱动轴通过孔与车轮转动连接。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种的汽车，当集成角模块还包括动力机构时，汽车还包括动力电池，动力电池与动力机构电气连接。

本实用新型的有益效果是：

通过提供一种集成角模块，将底盘系统中的悬架、线控和车轮集成在一起，形成一个单独的模块，将底盘系统从整车装配线体独立出来，采用分装的形式，组成一个整体。统一由下级分装工位装配，并运送至整车厂进行与车身合装。在统一了与车身的连接结构、保证绝大部分件通用化、系列化的基础上，可以通过调整线控部件和悬架部件的参数以及支撑部件可拆卸连接的位置来满足不同车型姿态要求，在节省开发投资的同时缩短开发周期，通过通用的集成角模块配置不同的车身实现不同的功能需求。更进一步的，由于集成角模块各自独立，集成于上面的悬架部件和线控部件使车轮各自独立，单独受控制，实现了彼此的冗余设计。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的集成角模块的一种实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的集成角模块的一种实施方式的线控转向器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中的集成角模块的一种实施方式的转向原理示意图；

图4为本实用新型实施例中的集成角模块的一种实施方式的转向原理示意图；

图5为本实用新型实施例中的集成角模块的另一种实施方式的结构示意图。

附图标记说明：

10：集成角模块；

110：支撑部件；111：固定孔；112：驱动轴通过孔；

120：车轮安装部件；

130：线控部件；131：电子机械制动器；132：线控转向器；

140：悬架部件；141：悬臂；

150：减振机构；160：动力机构。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

如图1～图4所示，提供一种用于汽车车身的集成角模块10，包括：支撑部件110、车轮安装部件120、线控部件130和悬架部件140。

具体地，支撑部件110，支撑部件110与汽车车身可拆卸地固定连接；车轮安装部件120，车轮安装部件120用于安装车轮；悬架部件140，悬架部件140的一端与支撑部件110连接，另一端与车轮安装部件120连接；线控部件130，线控部件130与车轮连接、并控制车轮的制动与转向。

更具体的，支撑部件110可以是支架或者板状结构，支撑部件110与汽车车身可以是螺纹连接、卡接等可拆卸连接方式。需要理解的是，支撑部件110与汽车车身的固定点可以是固定的也可以是多个固定点，从而使同一种集成角模块10在针对不同的车身时均可以进行安装。

线控部件130可以是包括线控的制动装置、转向装置等控制车轮运动状态装置，具体可根据汽车类型和设计需要选择。每个集成角模块10上的线控部件130可以是与车身控制器电连接、并独立完成对车辆的控制。

车轮安装部件120用于安装和固定车轮，包括安装部和转向节等现有技术中常用的车轮安装和传动结构，具体安装结构本领域技术人员可根据实际需要在现有的车轮安装结构中选择，本实施方式不做具体限定。

悬架部件140和线控部件130均集成于集成角模块10上，其具体结构在后文阐述，本实施方式中不再赘述。

需要理解的是，在未来智能城市中，集成角模块10不一定仅能用于安装在车身上，还可以将集成角模块10与不同功能的上体进行组合还实现不同的功能需求。例如，与乘客舱组合可实现运送乘客的功能，与厨房舱组合可实现移动厨房的功能，与货箱组合可实现运送货物的功能等。

采用上述方案，集成角模块10将底盘系统中的悬架、线控和车轮集成在一起，形成一个单独的模块，将底盘系统从整车装配线体独立出来，采用分装的形式，组成一个整体。统一由下级分装工位装配，并运送至整车厂进行与车身合装。在统一了与车身的连接结构、保证绝大部分件通用化、系列化的基础上，可以通过调整线控部件130和悬架部件140的参数以及支撑部件110可拆卸连接的位置来满足不同车型姿态要求。在节省开发投资的同时缩短开发周期，通过通用的集成角模块10配置不同的车身实现不同的功能需求。更进一步的，由于集成角模块10各自独立，集成于上面的悬架部件140和线控部件130使车轮各自独立，单独受控制，实现了彼此的冗余设计。

在一种优选的实施方式中，还包括减振机构150，减振机构150设置于支撑部件110上，并且与车轮连接。

具体的，减振机构150可以是包括带有弹簧的减振器总成。

更具体地，减振机构150可以调整车身姿态变化，例如为调整车身高度方向的姿态具体可以在保证弹簧刚度不变的前提下，增加弹簧长度，或者适当调整减震器外筒尺寸，以满足悬架行程要求。

采用上述方案，将减震器集成于集成角模块10中与独立的悬架配合对汽车起到减振效果，并且每个集成角模块10的均独立实现减振控制。

在一种优选的实施方式中，支撑部件110为板状构件，板状构件上设置有至少四个固定孔111，支撑部件110通过固定孔111与连接构件固定连接于汽车车身，连接构件为螺栓或销钉；悬架部件140包括两个悬臂141，两个悬臂141自支撑部件110朝向车轮安装部件120伸出，在竖直方向上位于车轮安装部件120的两侧，其中，每个悬臂141的一端固定连接于支撑部件110，另一端与车轮安装部件120连接；并且减振机构150为筒状减震器，筒状减震器沿着竖直方向延伸，一端固定于一个悬臂141上，另一端固定于自支撑部件110伸出的凸台上。

具体地，板状构件可以是金属框架，板状构件上设置有至少四个固定孔111的含义是指，固定孔111设置有多个，并且根据固定孔111设置的位置可以调整支撑部件110在汽车上的安装高度或角度，并且还能根据汽车的车身结构选择合适的固定孔111位置，还能加强固定效果。固定孔111的固定位置根据实际设计需要设置，只要可以合理地布置于金属框架上，与车身连接方式及位置的统一，即布置要满足运动中不发生干涉，并方便装配即可。

两个悬臂141可以是现有技术中的上A臂和下A臂，用于连接支撑部件110和车轮，对其进行固定并起到减振效果。在本实施方式中，筒状减震器沿着竖直方向延伸，筒状减震器下端固定于下方的悬臂141上，上端固定于自支撑部件110伸出的上方的凸台上，进一步地筒状减震器上端固定不动，筒状减震器下端在下方的悬臂141上随轮胎摆动。

采用上述方案，用板状构件连接固定结构简单、安装强度高，并且双悬臂141配合筒状减震器的结构可以独立实现减振控制，结构简单、减振效果好。此外，双悬臂141的悬架形式形式可以降低集成角模块10在车高方向的高度。降低车高方向的高度有利于减少车辆高度方向占用高度，增加车身布置空间。降低车高方向的高度主要与减震器安装位置相关，与传统的麦弗逊的悬架相比，麦弗逊的悬架减振器布置于转向节上部，而采用本实施方式中的双悬臂结构，减振器位于双悬臂之间，相同悬架行程下，双悬臂结构占用车高方向的空间更小。

在一种优选的实施方式中，线控部件130包括电子机械制动器131，电子机械制动器131设置于车轮上。

具体地，电子机械制动器131(EMB)的制动形式减少液压管路布置的同时实现四轮独立控制。并且电子机械制动器131可以极大减小集成角模块10和整车重量，从而提高汽车性能和经济型，使车总装过程变的更简单、快捷。电子机械制动器131增加了和汽车其他系统的连接性，同时使高级功能的牵引控制和汽车稳定控制变得更加简单，还能增加各种电控功能。

在一种优选的实施方式中，线控部件130包括线控转向器132，线控转向器132与车轮连接。

需要理解的是，线控转向器132是指转向器的执行器，图1中的线控转向器132为线控转向器132的执行器与车轮的转向节连接的部分，图2为执行器的整体结构。现有的线控转向器包括控制器以及执行器，例如，现有的DP-EPS转向器，控制器接收整车信号，进行判断处理后控制执行器工作，实现转向功能。

使用时，如图3所示，由于每个集成角模块10可单独控制，将两个前轮如图3所示的向内转60°转至虚线位置，同时将两个后轮向外转动同样的角度至虚线位置，且保证转动中心与整车几何中心重合，即可实现原地掉头。此外，侧行入位、平行换道时，如图4所示，前后轮转至图4中虚线位置，此时前后轮转向方向相同、且转角也相同。

采用上述方案，线控转向器132通过策略编写与实车标定线控转向可实现四轮的独立转向，缩短转弯半径的同时支撑汽车实现部分功能(侧行入位、平移换道、原地掉头等功能)。

在一种优选的实施方式中，支撑部件110还包括高度调节构件，高度调节构件设置于支撑部件110上，调节支撑部件110与汽车车身的连接高度。

具体地，高度调节构件可以是不同高度的多个固定孔和紧固件，还可以是在固定孔基础上设置的管槽或者伸缩结构等。

采用上述方案，在针对不同的车身时，对准不同高度的固定孔从而实现安装位置高度可调，增强了对不同车身的适配性。

在一种优选的实施方式中，支撑部件110上设置有驱动轴通过孔112，以便于汽车的驱动轴与车轮连接。

具体地，当集成角模块10用于安装在拥有发动机的燃油车或者拥有中央集成电机的电动车时，需要通过驱动轴连接车轮传动，在支撑部件110上设置驱动轴通过孔112可以避让出中央电机驱动轴运动的包络。

实施例2

同实施例1，如图5所示，区别在于，用于汽车车身的集成角模块10还包括动力机构160，动力机构160设置在车轮安装部件120上、并与车轮安装部件120转动连接；其中，动力机构包括轮毂电机或轮边电机。

具体地，在本实施方式中，取消驱动轴，增加轮边电机，轮边电机壳体与车轮安装部件的转向节的壳体做成一体。

采用上述方案，给每个车轮独立提供动力和动力控制。

实施例3

提供一种汽车，包括：通用车身，通用车身的四个角部分别设置有固定部；4个如实施例1中的集成角模块10，每个集成角模块10的支撑部件110分别与的对应固定部可拆卸地固定连接；车身控制模块，车身控制模块分别与每个集成角模块10的线控部件130电气连接。

采用上述方案，集成角模块10统一由下级分装工位装配，同时通用车身各自根据设计需要生产，然后运送至整车厂进行与车身合装。通用车身的连接位置有统一的接口以及连接方式，也可实现快速调换故障件。采用底盘系统集成形成集成角模块10与通用车身分装的形式，则缺少了车身空间上的限制，降低了各部件装配难度，提高了工作效率，不同轴距、轮距要求仅仅是将角模块装配到车身固定位置即可，进一步针对不同结构的车身只需要调整线控部件130和悬架部件140的参数以及支撑部件110可拆卸连接的位置即可实现。

进一步地，汽车还包括驱动轴，并且支撑部件110上还设置有驱动轴通过孔112，驱动轴穿过驱动轴通过孔112与车轮转动连接。

实施例4

提供一种汽车，包括：通用车身，通用车身的四个角部分别设置有固定部；4个如实施例2中的集成角模块10，每个集成角模块10的支撑部件110分别与的对应固定部可拆卸地固定连接；车身控制模块，车身控制模块分别与每个集成角模块10的线控部件130电气连接。

进一步地，汽车还包括动力电池，动力电池与动力机构电气连接。

采用上述方案，给每个车轮独立提供动力和动力控制。

虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于汽车车身的集成角模块，其特征在于，包括：

支撑部件，所述支撑部件与所述汽车车身可拆卸地固定连接；

车轮安装部件，所述车轮安装部件用于安装车轮；

悬架部件，所述悬架部件的一端与所述支撑部件连接，另一端与车轮安装部件连接；

线控部件，所述线控部件与所述车轮连接、并控制所述车轮的制动与转向。

2.如权利要求1所述的用于汽车车身的集成角模块，其特征在于，还包括减振机构，所述减振机构设置于所述支撑部件上，并且与所述车轮连接。

3.根据权利要求2所述的用于汽车车身的集成角模块，其特征在于，其中，

所述支撑部件为板状构件，所述板状构件上设置有至少四个固定孔，所述支撑部件通过所述固定孔与连接构件固定连接于所述汽车车身，所述连接构件为螺栓或销钉；

所述悬架部件包括两个悬臂，所述两个悬臂自所述支撑部件朝向所述车轮安装部件伸出，在竖直方向上位于所述车轮安装部件的两侧，其中，每个所述悬臂的一端固定连接于所述支撑部件，另一端与所述车轮安装部件连接；并且

所述减振机构为筒状减震器，所述筒状减震器沿着竖直方向延伸，一端固定于一个所述悬臂上，另一端固定于自所述支撑部件伸出的凸台上。

4.根据权利要求3所述的用于汽车车身的集成角模块，其特征在于，所述线控部件包括电子机械制动器，所述电子机械制动器设置于所述车轮上。

5.根据权利要求4所述的用于汽车车身的集成角模块，其特征在于，所述线控部件包括线控转向器，所述线控转向器与所述车轮连接。

6.根据权利要求5所述的用于汽车车身的集成角模块，其特征在于，所述支撑部件还包括高度调节构件，所述高度调节构件设置于所述支撑部件上，调节所述支撑部件与所述汽车车身的连接高度。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的用于汽车车身的集成角模块，其特征在于，所述支撑部件上设置有驱动轴通过孔，以便于所述汽车的驱动轴与所述车轮连接。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的用于汽车车身的集成角模块，其特征在于，还包括动力机构，所述动力机构设置在所述车轮安装部件上、与所述车轮安装部件转动连接；其中，

所述动力机构包括轮毂电机或轮边电机。

9.一种汽车，其特征在于，包括：

通用车身，所述通用车身的四个角部分别设置有固定部；

4个如权利要求1-8中任意一项所述的用于汽车车身的集成角模块，每个所述集成角模块的所述支撑部件分别与的对应所述固定部可拆卸地固定连接；

车身控制模块，所述车身控制模块分别与每个所述集成角模块的所述线控部件电气连接。

10.根据权利要求9所述的汽车，其特征在于，

当所述支撑部件上设置有驱动轴通过孔时，所述汽车还包括驱动轴，所述驱动轴穿过所述驱动轴通过孔与所述车轮转动连接；或者，

当所述集成角模块还包括动力机构时，所述汽车还包括动力电池，所述动力电池与所述动力机构电气连接。

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