CN103832271A - 一种电动汽车的独立驱动独立转向机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电动汽车领域,特指一种电动汽车的独立驱动独立转向机构,包括车架,驱动电机,悬架机构,所述驱动电机与悬架机构集成,通过悬架机构将驱动电机动力传递到车轮,同时具有独立驱动、独立转向、悬架机构承载、悬架机构高度主动调节和折叠功能。采用上述方案后,提升了微型电动汽车的灵活轻便,实现了全轮独立转向与独立驱动的功能。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车领域,特指一种电动汽车的独立驱动独立转向机构。
背景技术
随着社会与科技的发展,节能环保的电动汽车将逐步普及,尤其对于上班族来说,微型电动汽车成为一种理想的代步工具。然而,一方面,现有的停车场地逐渐无法满足日益增长的汽车,同时,电动汽车在运输过程中也很不方便。另一方面,采用轮毂电机驱动的电动汽车,其簧下质量大所引起的舒适性等方面的负效应很难避免。专利CN 102887069A提出将减速器壳体作为转向节一部分,与转向节臂共同构成一体化减速箱-转向节总成,驱动电机与悬架集成,其等效簧下质量小,但是该方案将减速器安装于轮边不便于车轮悬架折叠与封装。为了进一步提升微型电动汽车的灵活轻便,实现全轮独立转向与独立驱动的功能,本发明人对此做进一步研究,研发出一种电动汽车的独立驱动独立转向机构,本案由此产生。
发明内容
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种电动汽车的独立驱动独立转向机构,包括车架,驱动电机,悬架机构,所述驱动电机与悬架机构集成,通过悬架机构将驱动电机动力传递到车轮,同时具有独立驱动、独立转向、悬架机构承载、悬架机构高度主动调节和折叠功能。
进一步,所述的悬架机构包括第一转动副,第二转动副,主销,驱动电机,第一齿轮,螺旋弹簧,筒式减振器,车轮,第二连杆,第二中间轴,驱动轴,第四齿轮,连接件,第三齿轮,第一中间轴,第二齿轮,第一连杆和移动副,驱动电机与主销固联,驱动电机输出轴与第一齿轮共轴线并固联,轴线为A,第二齿轮与第一中间轴共轴线并固联,轴线为B,第一齿轮与第二齿轮啮合,第一连杆两端与电机输出轴和第一中间轴分别以转动副铰接,第三齿轮与第一中间轴共轴线并固联,轴线为B,第四齿轮与驱动轴共轴线并固联,轴线为C,第三齿轮与第四齿轮啮合,连接件与第一中间轴和驱动轴分别以转动副铰接,驱动轴与车轮共轴线并固联,轴线为C,所述的齿轮轴线、中间轴与驱动轴轴线均平行。连接件与第二中间轴固联,第二连杆与第二中间轴以转动副铰接,轴线为D,螺旋弹簧与筒式减振器并联,螺旋弹簧上端支承于螺旋弹簧上托盘,上托盘与驱动电机固联,下端支承于螺旋弹簧下托盘,下托盘与第二连杆固联,筒式减振器轴线与主销轴线夹角为 。
进一步,所述第二转动副可以实现车轮独立转向,转向角度可以实现-90度至90度之间,整车可以实现零半径原地转向。
进一步,所述移动副与主销上的第二转动副固联,通过调节移动副行程,可以实现车身高度主动调节,提高可折叠电动汽车的通过性。
进一步,与车架固联的第一转动副可以实现车轮与悬架机构的折叠,便于运输与封装。
采用上述方案后,本发明与现有技术相比,具有以下优点:
1)将两级齿轮减速机构安装于车轮内,减少折叠过程中干涉情况;
2)通过移动副实现车身高度主动调节的功能,提高电动汽车的通过性;
3)通过主销上的转动副实现车轮的独立转向功能,提高电动汽车的转向灵活性;
4)通过与车身连接的转动副实现车轮悬架的折叠收缩,便于电动汽车停车、封装与运输;
5)将驱动电机与悬架一体化集成,具有等效簧下质量小的特点,提高行驶舒适性。
附图说明
图1是本发明的示意图;
图2是图1悬架机构的放大图;
图3是图1的一种特殊实施例;
图4是图3悬架机构的示意图;
图5是图4另一角度的结构示意图;
图6是图1的另一种特殊实施例。
标号说明
车架1,第一转动副2,第二转动副3,主销4,驱动电机5,第一齿轮6,螺旋弹簧7,筒式减振器8,车轮9,第二连杆10,第二中间轴11,驱动轴12,第四齿轮13,连接件14,第三齿轮15,第一中间轴16,第二齿轮17,第一连杆18,移动副19。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1、2所示,本发明提供了一种针对可折叠电动汽车的一体化悬架-线控独立驱动独立转向机构,包括车架1,第一转动副2,第二转动副3,主销4,驱动电机5,第一齿轮6,螺旋弹簧7,筒式减振器8,车轮9,第二连杆10,第二中间轴11,驱动轴12,第四齿轮13,连接件14,第三齿轮15,第一中间轴16,第二齿轮17,第一连杆18和移动副19。
其中,驱动电机5壳体与主销4固联,电机输出轴与第一齿轮6共轴线并固联,轴线为A,第二齿轮17与第一中间轴16共轴线并固联,轴线为B,第一齿轮6与第二齿轮17啮合,第一连杆18两端与电机输出轴和第一中间轴16分别以转动副铰接,第三齿轮15与第一中间轴16共轴线并固联,轴线为B,第四齿轮13与驱动轴12共轴线并固联,轴线为C,第三齿轮15与第四齿轮13啮合,连接件14两端与第一中间轴16和驱动轴12分别以转动副铰接,驱动轴12与车轮9共轴线并固联,轴线为C,齿轮轴线、中间轴与驱动轴轴线均平行。连接件14与第二中间轴11固联,第二连杆10与第二中间轴11以转动副铰接,轴线为D,连接件14 中,第二中间轴11与驱动轴12间距离。螺旋弹簧7与筒式减振器8并联,螺旋弹簧7上端支承于螺旋弹簧上托盘,上托盘与驱动电机5壳体固联,下端支承于螺旋弹簧下托盘,下托盘与第二连杆10固联,筒式减振器8轴线与主销4轴线夹角为,第二中间轴11到减振器8轴线距离为,所述的啮合齿轮、连杆与弹簧减振器构成了汽车的悬架***。
转向电机通过第二转动副3可以实现车轮独立转向,转向角度可以实现-90度至90度之间。
移动副19与主销4上的第二转动副3固联,通过调节移动副19行程,可以实现车身高度主动调节,提高电动汽车的通过性。
与车身固联的第一转动副2可以实现车轮与悬架折叠,在正常行驶过程中,通过锁死机构将转动副锁死,当停车后需要折叠时,可以通过电机或人工转动,以便于封装与运输。
将驱动电机5与悬架进行一体化集成,其等效簧下质量小,有效抑制簧下质量负效应。
在电动汽车行驶过程中,驱动电机5通过两级啮合齿轮减速后将动力传递到车轮9,其齿轮传动顺序为第一齿轮6、第二齿轮15、第三齿轮17和第四齿轮13,驱动车轮9行驶。当车轮9受到不平路面冲击时,车轮9上下跳动,压缩或拉伸弹簧7与减振器8,啮合齿轮间相对位置产生变化,但第一连杆18和连接件14保证两对齿轮啮合关系不变,传动比关系不变,同时,驱动电机与悬架集成,等效簧下质量小,舒适性较好。
上述实例中,采用齿轮啮合传动实现两级减速驱动车轮,当然,亦可采用同步带传动实现减速驱动车轮,此二者原理一致,也属于本发明的保护范围。
上述特例中,采用两对啮合齿轮减速,齿轮中心轴线形成三角形ABC,当然,也可以采用如图5所示的齿轮啮合减速,齿轮结构沿主销轴线AC对称,齿轮中心连线形成四边形ABCD,满足关系:AB=AD,BC=CD,其受力更加均衡,此二者原理一致,也属于本发明的保护范围。
上述仅为本发明的具体实施例,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (5)
1.一种电动汽车的独立驱动独立转向机构,其特征在于:包括车架,驱动电机,悬架机构,所述驱动电机与悬架机构集成,通过悬架机构将驱动电机动力传递到车轮,同时具有独立驱动、独立转向、悬架机构承载、悬架机构高度主动调节和折叠功能。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车的独立驱动独立转向机构,其特征在于:所述的悬架机构包括第一转动副,第二转动副,主销,驱动电机,第一齿轮,螺旋弹簧,筒式减振器,车轮,第二连杆,第二中间轴,驱动轴,第四齿轮,连接件,第三齿轮,第一中间轴,第二齿轮,第一连杆和移动副,驱动电机与主销固联,驱动电机输出轴与第一齿轮共轴线并固联,轴线为A,第二齿轮与第一中间轴共轴线并固联,轴线为B,第一齿轮与第二齿轮啮合,第一连杆两端与电机输出轴和第一中间轴分别以转动副铰接,第三齿轮与第一中间轴共轴线并固联,轴线为B,第四齿轮与驱动轴共轴线并固联,轴线为C,第三齿轮与第四齿轮啮合,连接件与第一中间轴和驱动轴分别以转动副铰接,驱动轴与车轮共轴线并固联,轴线为C,所述的齿轮轴线、中间轴与驱动轴轴线均平行,连接件与第二中间轴固联,第二连杆与第二中间轴以转动副铰接,轴线为D,螺旋弹簧与筒式减振器并联,螺旋弹簧上端支承于螺旋弹簧上托盘,上托盘与驱动电机固联,下端支承于螺旋弹簧下托盘,下托盘与第二连杆固联,筒式减振器轴线与主销轴线夹角为 。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车的独立驱动独立转向机构,其特征在于:所述第二转动副可以实现车轮独立转向,转向角度可以实现-90度至90度之间,整车可以实现零半径原地转向。
4.根据权利要求2所述的一种电动汽车的独立驱动独立转向机构,其特征在于:所述移动副与主销上的第二转动副固联,通过调节移动副行程,可以实现车身高度主动调节,提高可折叠电动汽车的通过性。
5.根据权利要求2所述的一种电动汽车的独立驱动独立转向机构,其特征在于:与车架固联的第一转动副可以实现车轮与悬架机构的折叠,便于运输与封装。
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