CN111806553A - 转向电机置于单纵臂悬架单纵臂上的独立转向*** - Google Patents

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崔星
王志瑞
梁振杰
付饶
高天云
康祖铭
蒋云峰
李众
张晓萍
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Abstract

本发明涉及一种转向电机置于单纵臂悬架单纵臂上的独立转向***，属于独立驱动电动车领域；该***包括单纵臂、转向电机、转向节等；转向电机通过电机支架固连在单纵臂上，其输出扭矩经过电机输出轴、转向摇臂、转向拉杆、转向节臂，传到带动车轮总成转向的转向节上。转向节和转向节过渡法兰之间通过一对角接触关节轴承及其相应的安装结构连接实现相对回转功能；本发明结构紧凑，转向灵活，一体化程度高，解决了单纵臂独立悬架只靠轮毂电机差速转向带来的各种问题，对独立驱动的单纵臂悬架的研发具有重要意义。

Description

转向电机置于单纵臂悬架单纵臂上的独立转向***
技术领域
本发明属于单纵臂独立悬架电动车领域，尤其是涉及一种转向电机置于单纵臂悬架单纵臂上的独立转向***。
背景技术
采用轮毂电机直接驱动车轮的单纵臂独立悬架在电动车领域具有十分广阔的发展前景，这一结构具有结构简单、节省车内空间以及保持行驶方向稳定性等优点。轮毂电机驱动的单纵臂独立悬架一般采用差速转向，由于其运动的复杂性，导致转向特性很难精确描述，同时轮胎容易侧滑磨损。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述技术的不足之处，提供一种转向电机置于单纵臂悬架单纵臂上的独立转向***。
一种转向电机置于单纵臂悬架单纵臂上的独立转向***，包含单纵臂(1)、转向电机(2)、电机支座(3)、电机输出轴(4)、转向摇臂(5)、转向连杆(6)、转向节臂(7)、转向节过渡法兰(8)、转向节(9)、轮毂电机总成(10)、车轮总成(11)；转向节(9)车轮总成(11)内的轮毂电机总成(10)固连；
过渡法兰(8)与转向节(3)的两个支座铰接；单纵臂(1)固连在过渡法兰(8)上；转向电机(2)固连在单纵臂(1)上；转向摇臂(5)固连在电机输出轴(4)上；转向连杆(6)的一端与转向摇臂(5)铰接，另一端与转向节(9)上固连的转向节臂(7)铰接；
所述过渡法兰(8)有两个支耳，分别与转向节(9)上的两个支座一一对应；过渡法兰(8)的一侧通过螺栓与单纵臂(1)实现固连，另一侧的两个支耳与转向节(9)的两个支座一一对应实现铰接。
较佳的，所述转向连杆(6)是一个可变长度的连杆。
较佳的，所述转向电机(2)通过电机支座(3)固连在单纵臂(1)上
较佳的，转向节(9)的支座上平行于转向节(9)表面方向加工有通孔，过渡法兰(8)的支耳对应位置也开有通孔；角接触关节轴承(15)固定在支座的通孔中，销轴(13)穿过角接触关节轴承(15)的中心孔和支耳的通孔，销轴(13)一端压在角接触关节轴承(15)的内圈上，另一端通过平垫(16)、弹垫(17)、锁紧螺母(18)的组合固连在过渡法兰(8)的支耳上。
较佳的，销轴(13)的外侧端面通过顶端盖(12)密封。
较佳的，转向电机(2)为伺服电机，其内集成行星减速器。
较佳的，轮毂电机总成(10)集成行星减速机构和盘式制动器。
本发明具有如下有益效果：
本发明集成了轮毂电机驱动的单纵臂独立悬架与线控连杆结构转向***，既保留了单纵臂独立悬架在车轮跳动时具有车轮外倾角和轮距均变化小的优点，又克服了差速转向时轮胎易磨损等缺点，实现了单纵臂悬架和独立转向***的一体化。
本发明中转向电机固连于单纵臂上，当车轮上下跳动时，整个转向***随着车轮一起同步上下跳动，避免了转向杆系与单纵臂悬架之间的运动干涉，且通过合理布置可以让转向角度达到很大。
本发明中设计了与转向节通过角接触关节轴承进行连接的转向节过渡法兰，该角接触关节轴承可同时承受径向载荷与轴向载荷，并且保证了转向节与转向节过渡法兰之间的灵活转动。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的转向节与转向节过渡法兰之间连接结构的半剖面示意图。
其中，1-单纵臂，2-转向电机，3-电机支座，4-电机输出轴，5-转向摇臂，6-转向连杆，7-转向节臂，8-过渡法兰，9-转向节，10-轮毂电机总成，11-车轮总成，12-顶端盖，13-销轴，14-钢丝挡圈，15-角接触关节轴承，16-平垫，17-弹垫，18-锁紧螺母。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述，将本发明提供的任何一种技术手段进行替换或将本发明提供的技术手段或特征互相组合而得到的技术方案均应在本发明的保护范围之内，比如将固连方式变为一体化成形或其他固定连接方式、铰接方式从关节轴承变为球头销连接等其他铰接方式等均属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明提出了一种转向电机置于单纵臂悬架单纵臂上的独立转向***。包含单纵臂1、转向电机2、电机支座3、电机输出轴4、转向摇臂5、转向连杆6、转向节臂7、过渡法兰8、转向节9、轮毂电机总成10、车轮总成11。转向节9通过螺栓与轮毂电机总成10固连。
过渡法兰8与转向节3的两个支座铰接；单纵臂1固连在过渡法兰8上；转向电机2通过电机支座3固连在单纵臂1上，保证了转向电机2与单纵臂1之间没有相对运动。转向电机2的电机输出轴4通过花键与转向摇臂5固连，可以将转向力矩平稳地传递到转向摇臂5上。转向连杆6的一端通过杆端关节轴承与转向摇臂5铰接，同时转向连杆6的另一端也通过杆端关节轴承与转向节9上固连的转向节臂7铰接，转向连杆6两端的杆端关节轴承保证了转向摇臂5与转向节臂7之间的安装误差，同时转向连杆6是一个可变长度的连杆，通过调整两端锁紧螺母的位置，可以微调一定的长度。转向节臂7通过螺栓与转向节9固连，转向节臂7的安装位置可根据转向摇臂5和转向连杆6的位置和长度来确定，以确保车轮总成11在初始状态纵向正朝前。
如图1和图2所示，为了实现车轮在转向机构的驱动下转动，转向节9与单纵臂1之间必须实现相对转动，为此设计了过渡法兰8。过渡法兰8有两个支耳，分别与转向节9上的两个支座一一对应；过渡法兰8的一侧通过螺栓与单纵臂1实现固连，另一侧的两个支耳通过角接触关节轴承15与转向节9的两个支座一一对应实现铰接。所述过渡法兰8和转向节9之间的连接结构完全是上下镜像对称的，其上侧结构包含顶端盖12、销轴13、钢丝挡圈14、角接触关节轴承15、平垫16、弹垫17、锁紧螺母18。转向节9的支座上平行于转向节9表面方向加工有通孔，过渡法兰8的支耳对应位置也开有通孔；角接触关节轴承15固定在支座的通孔中，销轴13穿过角接触关节轴承15的中心孔和支耳的通孔，销轴13一端压在角接触关节轴承15的内圈上，另一端通过平垫16、弹垫17、锁紧螺母18的组合固连在过渡法兰8的支耳上。销轴13可在角接触关节轴承15中转动，则过渡法兰8和转向节9之间实现了相对转动。销轴13的外侧端面通过顶端盖12密封，用来遮挡内部结构，避免石屑灰层等进入角接触关节轴承15内部。角接触关节轴承15能够同时承受径向力和轴向力，其轴承外圈安装于转向节9的支座结构上，并通过钢丝挡圈14限制其轴向窜动。
转向电机2是伺服电机，其内集成了行星减速器，根据转向力矩的需要，同时考虑安装空间许可，行星减速器可以是一级的，也可以是多级的。
轮毂电机总成10集成了行星减速机构和盘式制动器。
本发明的独立转向***的工作原理为：由于单纵臂1是固定在车身上，而转向电机2和转向摇臂5均固定在单纵臂1上，相对于车身不动，当转向电机2的电机输出轴4转动，带动转向摇臂5摆动，由此拉动转向连杆6；转向连杆6则带动转向节臂7以及与其固连的转向节9转动，由此实现车轮总成11的转向。

Claims (7)

1.一种转向电机置于单纵臂悬架单纵臂上的独立转向***，其特征在于，包含单纵臂(1)、转向电机(2)、电机支座(3)、电机输出轴(4)、转向摇臂(5)、转向连杆(6)、转向节臂(7)、转向节过渡法兰(8)、转向节(9)、轮毂电机总成(10)、车轮总成(11)；转向节(9)车轮总成(11)内的轮毂电机总成(10)固连；
过渡法兰(8)与转向节(3)的两个支座铰接；单纵臂(1)固连在过渡法兰(8)上；转向电机(2)固连在单纵臂(1)上；转向摇臂(5)固连在电机输出轴(4)上；转向连杆(6)的一端与转向摇臂(5)铰接，另一端与转向节(9)上固连的转向节臂(7)铰接；
所述过渡法兰(8)有两个支耳，分别与转向节(9)上的两个支座一一对应；过渡法兰(8)的一侧通过螺栓与单纵臂(1)实现固连，另一侧的两个支耳与转向节(9)的两个支座一一对应实现铰接。
2.根据权利要求1所述的一种转向电机置于单纵臂悬架单纵臂上的独立转向***，其特征在于，所述转向连杆(6)是一个可变长度的连杆。
3.根据权利要求1所述的一种转向电机置于单纵臂悬架单纵臂上的独立转向***，其特征在于，所述转向电机(2)通过电机支座(3)固连在单纵臂(1)上。
4.根据权利要求1所述的一种转向电机置于单纵臂悬架单纵臂上的独立转向***，其特征在于，转向节(9)的支座上平行于转向节(9)表面方向加工有通孔，过渡法兰(8)的支耳对应位置也开有通孔；角接触关节轴承(15)固定在支座的通孔中，销轴(13)穿过角接触关节轴承(15)的中心孔和支耳的通孔，销轴(13)一端压在角接触关节轴承(15)的内圈上，另一端通过平垫(16)、弹垫(17)、锁紧螺母(18)的组合固连在过渡法兰(8)的支耳上。
5.根据权利要求1所述的一种转向电机置于单纵臂悬架单纵臂上的独立转向***，其特征在于，销轴(13)的外侧端面通过顶端盖(12)密封。
6.根据权利要求1所述的一种转向电机置于单纵臂悬架单纵臂上的独立转向***，其特征在于，转向电机(2)为伺服电机，其内集成行星减速器。
7.根据权利要求1所述的一种转向电机置于单纵臂悬架单纵臂上的独立转向***，其特征在于，轮毂电机总成(10)集成行星减速机构和盘式制动器。
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