CN214928774U - 一种轮毂电机驱动的电动车转向系统及电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轮毂电机驱动的电动车转向系统，设置于轮毂电机与车架之间，轮毂电机的电机轴与转向节连接，转向节与车架之间设有控制臂，控制臂包括上方的上控制臂以及下方前后并行设置的下前控制臂及下后控制臂，上控制臂、下前控制臂及下后控制臂均与转向节通过球铰连接，与车架通过水平销轴铰接，还包括转向机、转向横拉杆，转向横拉杆一端与转向节通过球铰连接，另一端与转向机连接，本实用新型还提供了一种电动车，包括所述的一种轮毂电机驱动的电动车转向系统。本实用新型通过合理设计的转向和悬架系统，能够极大地减小悬架主销偏置距和磨胎半径，保证车轮定位参数在合理范围内变化，提高车辆的操纵性和稳定性。

Description

一种轮毂电机驱动的电动车转向系统及电动车

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种适用于轮毂电机驱动转向轮的悬架总成。

背景技术

新能源电动汽车作为汽车行业未来发展的主要方向之一，受到各个国家的高度重视。在电动汽车核心关键技术中最具有发展潜力的便是轮毂电机驱动技术，随着电机和电池技术的不断发展，分布式驱动电动汽车应运而生。分布式驱动具有传动效率高、精确迅速的驱动/制动响应，容易实现底盘技术的集成，有利于提高车辆操纵性和稳定性，具有广阔的发展前景。但是由于轮毂电机占用了轮内空间，极大地影响了转向节、制动盘、卡钳等布置，如果简单地将前悬架向车身方向平移，则会导致主销轴线位置内移，增加主销偏置距和磨胎半径，使得车辆转向力矩变大，出现扭矩转向、制动稳定性变差等问题，影响车辆行驶稳定性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种轮毂电机驱动的电动车转向系统，解决传统悬架系统和轮毂电机搭配方式导致车轮定位参数变化过大，影响车辆操纵性和稳定性的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种轮毂电机驱动的电动车转向系统，设置于轮毂电机与车架之间，所述轮毂电机的电机轴与转向节连接，所述转向节与车架之间设有控制臂，所述控制臂包括上方的上控制臂以及下方前后并行设置的下前控制臂及下后控制臂，所述上控制臂、下前控制臂及下后控制臂均与转向节通过球铰连接，与车架通过水平销轴铰接，还包括转向机、转向横拉杆，所述转向横拉杆一端与转向节通过球铰连接，另一端与转向机连接，

优选的，所述上控制臂设有与转向节连接的球铰部以及从球铰部向车架方向延伸的两个叉开的分叉支臂，所述分叉支臂的端部与车架通过水平销轴铰接。

优选的，所述转向节的上部设有向轮毂方向延伸的上延伸部，所述上延伸部设有用于安装与上控制臂连接的球铰的上控制球头安装孔。

优选的，所述转向节的下部侧面设有向外延伸下延伸部，所述下延伸部设有用于安装与转向横拉杆连接的球铰的转向拉杆球头安装孔，所述转向节的底面前后并排设有下前控制臂球头安装孔、下后控制臂球头安装孔，分别用于安装与下前控制臂连接的球铰和下后控制臂连接的球铰。

本实用新型还提供了一种电动车，包括所述的一种轮毂电机驱动的电动车转向系统。

本实用新型采用上述技术方案，具有如下有益效果：

通过合理设计的转向和悬架系统，能够极大地减小悬架主销偏置距和磨胎半径，保证车轮定位参数在合理范围内变化，提高车辆的操纵性和稳定性。

本实用新型的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型的悬架总成整体结构示意图；

图2是本实用新型中悬架部分的结构示意图；

图3是本实用新型中转向节部分示意图；

图4是本实用新型中轮毂电机部分结构示意图；

图5是本实用新型中悬架主销轴线示意图；

图中：1-下后控制臂，2-下前控制臂，3-转向节，4-制动盘，5-轮毂电机，6-轮胎，7-上控制臂，8-拉杆，9-转向横拉杆，10-车架，11-转向机，12-减震器，13-绞盘，101-下后控制臂衬套，102-下后控制臂球头，111-下后控制臂衬套安装孔，121-下后球头点，201-下前控制臂衬套，202-下前控制臂球头，211-下前控制臂衬套安装孔，221-下前球头点，311-上控制球头安装孔，312-下后控制臂球头安装孔，313-下前控制臂球头安装孔，314-轮毂电机安装端面，315-轮毂电机轴安装孔，316-转向拉杆球头安装孔，501-轮毂螺栓，502-轮毂电机锁紧螺母，511-制动盘安装孔，512-轮毂电机轴，701-上控制球头，702-上控制前衬套，703-上控制臂后衬套，711-上控制臂衬套前安装孔,712-上控制臂衬套后安装孔，713-拉杆安装孔，721-上控制臂外球头点，1211-减震器车架安装孔，1311-绞盘拉杆安装孔，1312-绞盘减震器安装孔，1313-绞盘车架安装孔，1401-主销轴线，1402-虚拟下控制臂外球头点。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。例如下述的“上”、“下”、“前”、“后”、“横向”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅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/元件必须具有特定的方位或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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本领域技术人员可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

实施例一

如图1所示，一种适用于轮毂电机驱动转向轮的悬架总成，包括车架10、转向节3、安装于轮毂的轮毂电机5、控制臂、转向系统、弹簧阻尼系统、制动盘4、安装于轮毂的轮胎6。

其中，轮毂电机轴512与转向节3连接，所述控制臂的一端与转向节3铰接，另一端与车架10铰接。所述转向系统包括转向机11、转向横拉杆9，所述转向横拉杆9的一端与转向节3通过球铰连接，另一端与转向机11连接。

具体的，所述控制臂包括上方的上控制臂7以及下方前后并行设置的下前控制臂2及下后控制臂1，所述上控制臂7、下前控制臂2及下后控制臂1均与转向节3通过球铰连接，因此可以实现多个方向活动，同时与车架通过水平销轴铰接，以使上控制臂7、下前控制臂2及下后控制臂1可上下转动。所述上控制臂7设有与转向节3连接的球铰部以及从球铰部向车架方向延伸的两个叉开的分叉支臂，所述分叉支臂的端部与车架10通过水平销轴铰接。

EPS电机工作时，将电机轴的转动通过转向机11的齿轮齿条结构转化为直线运动，齿条带动转向横拉杆9，如图5所示，控制车轮绕着主销轴线1401旋转。这里主销轴线1401是由下前控制臂2和下后控制臂1延长线(分别通过下前球头点221和下后球头点121)的交点(即虚拟下控制臂外球头点1402)与上控制臂外球头点721所确定的直线。

以上技术方案，通过合理设计的转向和悬架系统，具体是通过合理的设计将虚拟下控制臂外球头点1402位置往车轮内侧移动，能够极大地减小悬架主销偏置距和磨胎半径，保证车轮定位参数在合理范围内变化，提高车辆的操纵性和稳定性。

如图3所示，所述转向节3的上部设有向轮毂方向延伸的上延伸部，所述上延伸部设有用于安装与上控制臂7连接的球铰的上控制球头安装孔311。所述转向节3的下部侧面设有向外延伸下延伸部，所述下延伸部设有用于安装与转向横拉杆9连接的球铰的转向拉杆球头安装孔316，所述转向节的底面前后并排设有下前控制臂球头安装孔313、下后控制臂球头安装孔312，分别用于安装与下前控制臂2连接的球铰和下后控制臂1连接的球铰。所述转向节3的下部中间位置设有轮毂电机轴安装孔315以及环绕轮毂电机轴安装孔315设置的轮毂电机安装端面314。

结合图3和图4所示，所述轮毂电机轴512支承于轮毂电机轴安装孔315并由轮毂电机锁紧螺母502锁紧固定于转向节3，所述轮毂电机锁紧螺母502与轮毂电机安装端面314定位配合。另外，轮毂电机设有用于安装制动盘4的制动盘安装孔511，以及轮毂螺栓501，用于将轮毂电机与轮毂固定。

进一步的，为了方便在有限空间内安装与下前控制臂2连接的球铰和下后控制臂1连接的球铰，所述下前控制臂球头安装孔313和下后控制臂球头安装孔312具有高度差。

如图2所示，所述弹簧阻尼系统包括拉杆8、绞盘13、减震器12，所述绞盘13铰接于车架10，所述拉杆8的一端与控制臂铰接，具体是与上控制臂7连接，另一端与绞盘13铰接。所述减震器12的一端与车架10连接，另一端与绞盘13铰接，且沿车架横向布置，这里横向布置是指大致水平布置，例如可以设定所述减震器与水平面的夹角小于30度。车轮上跳时，带动拉杆8向上运动，推动绞盘13将车轮的垂直运动转化成横向运动，并作用于减震器12。将减震器12的布置形式由传统的斜置转换为水平布置，能够极大地降低底盘高度。通过绞盘13的合理转换，提高悬架的传递比，降低减震器弹簧的刚度，进而降低弹簧重量，同时更高的传动比，也能增加减震器的行程，进而提高弹簧阻尼系统的效率。

具体的，上控制球头安装孔311内安装有上控制球头701，下后控制臂球头安装孔312内安装下后控制臂球头102，下前控制臂球头安装孔313内安装下前控制臂球头202。上控制臂7的两个叉开的分叉支臂分别设有上控制臂衬套前安装孔711和上控制臂衬套后安装孔712，并对应分别安装有上控制前衬套702、上控制臂后衬套703。拉杆8是与上控制臂7铰接的，上控制臂7对应设有拉杆安装孔713。绞盘的三个角分别设有绞盘拉杆安装孔1311、绞盘减震器安装孔1312、绞盘车架安装孔1313，对应分别与拉杆8、减震器12以及车架10连接。减震器12通过减震器车架安装孔1211与车架10连接。下后控制臂1和下前控制臂2分别设置下后控制臂衬套安装孔111、下前控制臂衬套安装孔211，下后控制臂衬套安装孔111、下前控制臂衬套安装孔211内分别对应安装有下后控制臂衬套101、下前控制臂衬套201，下后控制臂衬套101、下前控制臂衬套201对应连接销轴。

进一步的，所述绞盘13为三角形结构，其中顶角部位铰接于车架10，两个底角部位分别与拉杆8和减震器12铰接。通过改变绞盘拉杆安装孔1311、绞盘减震器安装孔1312、绞盘车架安装孔1313之间的相对位置，可以改变轮胎上跳的位移与减震器位移的比值。

在本实施例中，所述绞盘13是通过滚针轴承与车架10连接的。

实施例二

一种电动车，包括实施例一中所述的转向系统。

Claims (5)

1.一种轮毂电机驱动的电动车转向系统，其特征在于：设置于轮毂电机与车架之间，所述轮毂电机的电机轴与转向节连接，所述转向节与车架之间设有控制臂，所述控制臂包括上方的上控制臂以及下方前后并行设置的下前控制臂及下后控制臂，所述上控制臂、下前控制臂及下后控制臂均与转向节通过球铰连接，与车架通过水平销轴铰接，还包括转向机、转向横拉杆，所述转向横拉杆一端与转向节通过球铰连接，另一端与转向机连接。

2.根据权利要求1所述的一种轮毂电机驱动的电动车转向系统，其特征在于：所述上控制臂设有与转向节连接的球铰部以及从球铰部向车架方向延伸的两个叉开的分叉支臂，所述分叉支臂的端部与车架通过水平销轴铰接。

3.根据权利要求2所述的一种轮毂电机驱动的电动车转向系统，其特征在于：所述转向节的上部设有向轮毂方向延伸的上延伸部，所述上延伸部设有用于安装与上控制臂连接的球铰的上控制球头安装孔。

4.根据权利要求3所述的一种轮毂电机驱动的电动车转向系统，其特征在于：所述转向节的下部侧面设有向外延伸下延伸部，所述下延伸部设有用于安装与转向横拉杆连接的球铰的转向拉杆球头安装孔，所述转向节的底面前后并排设有下前控制臂球头安装孔、下后控制臂球头安装孔，分别用于安装与下前控制臂连接的球铰和下后控制臂连接的球铰。

5.一种电动车，其特征在于：包括权利要求1至4中任意一项所述的一种轮毂电机驱动的电动车转向系统。

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