CN113799868A - 车辆的转弯模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆的转弯模块，其包括：悬架，其构造成联接至车身；壳体，其构造成联接至所述悬架以经由所述悬架支撑在车身上；轮内电机，其设置在所述壳体内部；转向电机，其布置在所述壳体内部；第一动力传递机构，其构造成将所述轮内电机与车轮连接，并且构造成将所述轮内电机的旋转力传递到车轮以驱动车轮；以及第二动力传递机构，其构造成将所述转向电机与车轮连接，并且构造成将所述转向电机的旋转力传递到车轮以使车轮转向。

Description

车辆的转弯模块

技术领域

本发明涉及一种车辆的转弯模块。更具体地，本发明涉及这样一种车辆的转弯模块，其能够容易地构造布线，使得电机和布线的耐久性增加，并使得整体构造得以简化，并且相对于传统的形式在尺寸和布局方面具有更紧凑的形式。

背景技术

众所周知，电子转弯模块(e-转弯模块)是用于车辆的模块装置，其通过将驱动装置、转向装置、制动装置和悬架以将所有部件组合的形式集成在一起而构成。与内燃机车辆不同，电子转弯模块是不需要复杂的与驱动相关的机械(例如发动机和驱动轴)以及与转向相关的机械(例如变速箱)的***。

当将电子转弯模块应用于车辆时，电子转弯模块成为能够独立地操纵车轮的驱动装置，从而具有的优点在于：可以提高车轮的响应性和行驶稳定性，并且可以节省能量。

另外，当将电子转弯模块应用于车辆时，由于可以在车辆中独立地驱动、操纵和控制每个车轮，因此可以在车辆转弯时显著地减小转弯半径。

另外，如图1所示，诸如两轮转弯、四轮转弯、全向移动(对角线行驶)、零半径转弯、90°停车等各种车辆行为是可能的。

已知的电子转弯模块中的主要核心技术是轮内电机、电子制动器、电子转向装置和电子减振器(e-减振器)。

这里，轮内电机***是通过在车辆的每个车轮中安装单独的驱动电机来允许每个车轮被单独驱动的***。因为全部车轮都可以单独控制，所以在车辆转弯时稳定性很好，并且在从驱动电机到每个车轮的动力传递过程中没有能量浪费，从而具有燃料效率显著提高的优点。

电子制动器是摩擦制动装置，其利用电机的力而不是液压来产生制动力。电子制动器可以具有优异的制动响应性，并且由于可以根据需要将制动力分配到车辆的前轮和后轮，因此提高了行驶稳定性。

电子转向装置构造为基于在驾驶员操作转向盘时通过传感器检测到的转向输入信息，例如转向角等，对于每个车轮单独地进行远程转向控制。

另外，常规的电子减振器构造为能够吸收在行驶过程中车轮与车身之间的竖直振动并能够根据行驶状况来调节车辆的高度。

这种电子转弯***允许制造和生产具有用户期望的各种功能和设计的定制车辆，并且影响车辆性能的所有核心功能都包括在每个车轮中。因此，电子转弯***允许这样布置四个车轮，例如，整个宽度(车辆的左右宽度)和轮距(前轮与后轮之间的轴距)被自由调整并允许自由确定车辆的尺寸。

此外，由于省略了在现有车辆中广泛使用的诸如动力总成等的传统机械装置，因此可以在车辆中提供空间，从而可以实现普通车辆中没有的独特而优雅的车辆设计。

然而，常规的电子转弯模块具有以下问题。

轮内电机和电子制动器的布线构造非常困难，特别地，因为轮内电机位于高速旋转的车轮中，所以轮内电机和布线的移动变大，从而在耐久性方面存在缺点。

例如，在将轮内电机应用于旋转的车轮的内部的状态下，轮内电机应从车辆接收电力。然而，由于车轮的高速旋转和转向，移动频繁发生，从而存在布线断开的担忧。

另外，由于电子制动器的构造非常困难，并且旋转的车轮应当被直接控制，因此需要具有较大布局的电子制动***。

此外，一些电子转弯模块结构需要大型电机以便在借助电机的旋转进行转向时以静态驱动，而另一种电子转弯模块结构采用转向齿轮箱和转向电机，它们与现有的转向齿轮箱和现有的转向电机相似，因此在布局上存在缺点。

在该背景技术部分包括的信息仅用于提高对本发明的一般背景的理解，而不应理解为承认或以任何形式的暗示所述信息形成本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

为了解决与现有技术相关的上述问题而做出了本发明。

一方面，本申请提供这样一种车辆的转弯模块，其能够容易地构造布线，使得电机和布线的耐久性增加，并使得整体构造被简化，并且相对于传统的形式在尺寸和布局方面具有更紧凑的形式。

本申请的目的不限于上述目的，并且本申请的未提到的其他目的可以通过以下描述来理解，并且也将通过本申请的实施方案而显而易见地理解。此外，本申请的目的可以通过所附权利要求及其组合中描述的手段来实现。

在示例性实施方案中，本申请提供了一种车辆的转弯模块，其包括：悬架，其构造成联接至车身；壳体，其构造成联接至所述悬架以经由所述悬架支撑在车身上；轮内电机，其设置在所述壳体内部；转向电机，其布置在所述壳体内部；第一动力传递机构，其构造成将所述轮内电机与车轮连接，并且构造成将所述轮内电机的旋转力传递到车轮以驱动车轮；以及第二动力传递机构，其构造成将所述转向电机与车轮连接，并且构造成将所述转向电机的旋转力传递到车轮以使车轮转向。

下文讨论本申请的其他方面和优选实施方案。

应当理解，本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括移动型多用途车辆(SUV)、大客车、大货车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如，源于非化石能源的燃料)。正如本文所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如具有汽油动力和电力动力两者的车辆。

下文讨论本申请的以上和其他特征。

附图说明

现在将参考在附图中示出的特定的示例性实施方案来详细描述本申请的上述和其他特征，这些附图在下文中仅以举例说明的方式给出，因此并不限制本发明，其中：

图1是示出应用了已知的电子转弯模块的车辆的各种移动的图；

图2是示出根据本申请的实施方案的转弯模块和车轮的组合立体图；

图3是示出根据本申请的实施方案的在转弯模块联接到车轮的状态下车轮的诸如悬架等的内部构造的图；

图4是示出根据本申请的实施方案的转弯模块联接至车轮的状态的截面图；

图5A和图5B是示出根据本申请的实施方案的转弯模块联接至车轮的状态的截面立体图；

图6是示出根据本申请的实施方案的转弯模块的分解立体图；

图7A和图7B是示出根据本申请的实施方案的转弯模块的组装立体图；

图8是示出根据本申请的实施方案的转弯模块的轮内电机和第一动力传递机构以及车轮的图；

图9是示出通过根据本申请的实施方案的转弯模块进行车轮转向的状态的图；

图10至图12B是示出本申请的实施方案的球头接合部与车轮之间的联接结构的另一示例的图；

图13是示出根据本申请的实施方案的转弯模块中的电子制动器的立体图；以及

图14A和图14B是示出根据本申请的实施方案的转弯模块中的电子制动器的操作状态的图。

应当了解，所附附图并非一定按比例地绘制，而仅是为了说明本发明的基本原理的各种特征的适当简化的画法。本文所包含的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由所要应用和使用的环境来确定。

在附图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记涉及本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地充分描述本申请的实施方案，其适合于本申请所属领域的技术人员来实施。然而，本申请不限于本文公开的实施方案，并且可以以其他形式实现。

在整个说明书中，当将一个元件称为“包括”组件时，这意味着该元件可以进一步包括其他组件，除非另外具体说明，否则不排除其他组件。

本申请涉及一种底盘转弯模块，其独立地安装在车辆的每个车轮上，并且涉及这样一种电子转弯模块(e转弯模块)，其通过将轮内电机、电子转向装置、电子制动器以及悬架以将所有部件组合的方式集成来进行构造。

根据本申请的电子转弯模块被单独地安装在车辆的每个车轮上并且设置为被单独地驱动和控制。轮内电机用作用于驱动车辆的驱动装置，电机用于电子转向装置和电子制动器中，并且根据控制器的控制信号来控制每个电机的驱动。

本申请提供这样一种电子转弯模块，其能够容易地构造布线，使得电机和布线的耐久性增加，并使得整体构造得以简化，并且相对于传统的形式在尺寸和布局方面具有更紧凑的形式。以下将描述用于电子转弯模块的实施方案的构造。

图2是示出根据本申请的实施方案的转弯模块和车轮的组合立体图；图3是示出根据本申请的实施方案的在转弯模块联接到车轮的状态下车轮的诸如悬架等的内部构造的图；图4是示出根据本申请的实施方案的转弯模块联接至车轮的状态的截面图；

另外，图5A和图5B是示出根据本申请的实施方案的转弯模块联接至车轮的状态的截面立体图；图6是示出根据本申请的实施方案的转弯模块的分解立体图；图7A和图7B是示出根据本申请的实施方案的转弯模块的组装立体图；

根据本申请的实施方案的转弯模块100联接至车轮200，车轮200包括轮子210和轮胎220。

根据本申请的实施方案的转弯模块100单独地配置到车辆的每个车轮200，车辆的每个车轮200可以具有相同配置的转弯模块100，并且每个车轮200的转弯模块100可以设置为独立地操作和控制。

根据本申请的实施方案的转弯模块100包括：悬架110，其联接至车身(未示出)；壳体120，其联接至悬架110并安装成通过悬架110支撑在车身上；轮内电机130和转向电机140，其安装在壳体120内；第一动力传递机构131，其被安装成连接在轮内电机130与车轮200之间，并被构造为将轮内电机130的旋转力传递至车轮200以驱动车轮200；以及第二动力传递机构141，其安装成在转向电机140与车轮200之间连接以将转向电机140的旋转力传递给车轮200以使车轮200转向。

另外，根据本申请的实施方案的转弯模块100可以进一步包括电子制动器150，该电子制动器150安装在壳体120上并且构造成将摩擦制动力施加到轮内电机130的旋转轴132。

在本申请中，包括轮内电机130的驱动装置，包括转向电机140的转向装置以及电子制动器150各自均可以由相应的控制器控制。例如，可以实现对作为高级控制器的车辆控制器，用于控制轮内电机130的驱动的电机控制器，用于控制转向电机140的操作的转向控制器，以及用于控制电子制动器150的操作的制动控制器的协同控制。

如上所述，构成电子转弯模块100的设备可以由多个控制器控制，或者可替代地，可以由单个集成控制组件控制。在下文中，在描述本申请的配置时，将上述多个控制器和单个集成控制组件统称为控制器。

在根据本申请的实施方案的转弯模块100中，用于驱动车辆的轮内电机130和用于将轮内电机130的旋转力传递至车轮200的第一动力传递机构131构成了用于独立地旋转和驱动相应的车轮200的电子驱动装置。

另外，在根据本申请的实施方案的转弯模块100中，用于使车轮200转向的转向电机140和用于将转向电机140的旋转力传递至车轮200的第二动力传递机构141构成了用于独立地旋转和转向相应的车轮200的电子转向装置。

这里，如各图所示，车轮200包括轮子210和与轮子210联接的轮胎220。

如图3和图6所示，悬架110可以包括：车身固定部111，其一体地联接至车身并且其中形成有固定轴112；壳体连接轴114，其一体地形成在壳体120中并且可滑动地联接至车身固定部111的固定轴112；以及弹簧117，其插置在车身固定部111与壳体120之间，并安装设置在固定轴112与壳体连接轴114的外侧。

车身固定部111的固定轴112和壳体连接轴114是竖直设置得较长的轴，壳体连接轴114可以***并联接至车身固定部111的固定轴112。

在这种情况下，在固定轴112上形成具有在轴向上延伸得较长的形状的槽孔113，在壳体连接轴114上形成有图6所示的销孔115，使得图6的防分离销116***并联接至销孔115。

因此，当在壳体连接轴114***车身固定部111的固定轴112的状态下，通过将防分离销116***并穿过槽孔113和销孔115中而将防分离销116联接到槽孔113和销孔115时，相对于车身固定部111的固定轴112同轴地配置的壳体连接轴114形成为竖直滑动的状态。

这里，当固定轴112和壳体连接轴114滑动时，防分离销116在***到销孔115中的状态下沿槽孔113竖直地移动。

因此，在将车身固定部111固定在车身的状态下，壳体连接轴114可竖直移动的长度与防分离销116可沿槽孔113相对于固定轴112移动的长度区段相同。

如上所述，车身固定部111的固定轴112和形成在壳体120中的壳体连接轴114相互滑动，从而可以通过弹簧117吸收车身与车轮200之间的振动。

可以将防分离销116的两个端部铆接成不会被从槽孔113和销孔115中拉出，或者可以将用于防止与槽孔113和销孔115脱离连接并分离的单独的接合物体(未示出)与两个端部联接。

壳体120被设置成具有预定体积的内部空间，并且如图6所示，轮内电机130和转向电机140被容纳并固定在壳体120内。

壳体120包括：壳体主体121，其具有一个开口侧；以及壳体盖122，其联接至壳体主体121的开口以密封其内部。壳体连接轴114安装成在壳体主体121的上表面部分中向上延伸。

也就是说，壳体主体121的上表面部分成为与悬架110连接的部分。

另外，可以在壳体120的内部一起安装印刷电路板(PCB)148，在该印刷电路板148中配置有用于驱动轮内电机130和转向电机140的电路。可以在PCB 148中设置用于驱动和控制轮内电机130和转向电机140的电路，例如逆变器等。

对轮内电机130和转向电机140的驱动根据车辆中的控制器的控制信号来控制。为此，当将从车辆中的控制器输出的控制信号施加到PCB 148的电路时，轮内电机130和转向电机140中的每一个都可以由PCB 148的电路驱动(电机驱动电路包括逆变电路)。在本申请中，控制器可以是用于控制车辆中的电气***或子***中的一个或多个的处理器，例如CPU或电子控制单元(ECU)。

PCB 148可以是用于驱动和控制轮内电机130和转向电机140的控制器的一部分或全部组件。

参考图6，可以看出轮内电机130和转向电机140***并安装在壳体主体121中。在这种情况下，尽管未在图中示出，但是由于轮内电机130和转向电机140将被安装为稳定地固定在壳体主体121的内表面上，因此可以使用支架等。

设置有支架等以将轮内电机130和转向电机140固定并安装在壳体主体121的内表面上。可以通过诸如螺栓连接、铆接、焊接等的接合方法将支架定位并固定在壳体主体121的内表面上。即使在将轮内电机130和转向电机140固定至支架时，也可以采用螺栓连接、铆接、焊接或其他接合方法。

壳体盖122只要具有能够联接以密封壳体主体121的开口的形状就可以应用。例如，如图6所示，壳体盖122可以设置成板状，并且图6中的通道123和孔124形成在壳体盖122的一侧和另一侧处，第一动力传递机构131和第二动力传递机构141能够穿过所述通道123和孔124。

为了详细描述，管状通道123(图6中示出的轮内电机130的旋转轴132能够穿过所述管状通道123)一体地安装在壳体盖122的一侧，孔124(转向电机140的旋转轴142能够穿过所述孔124)形成在壳体盖122的另一侧。

在轮内电机130中，旋转轴132一体地联接到轮内电机130的转子。在旋转轴132的远端部一体地形成有与车轮200的轮子210联接的球头接合部(joint ball)133，该球头接合部133***形成于车轮200的轮子210的球头座135中并与其联接。

球头接合部133和球头座135构成一种球窝接头形式的联接结构。与传统的球窝接头不同，本申请中的球头接合部133和球头座135是用于传递旋转力的部件。

也就是说，球头接合部133的旋转力通过球头座135传递到车轮200的轮子210，从而轮内电机130的旋转轴132、球头接合部133，球头座135、轮子210和轮胎220全部一体地旋转。

球头接合部133和球头座135是力传递部件，用于将轮内电机130的旋转力通过旋转轴132传递到形成有球头座135的车轮200的轮子210。

因此，在本申请的实施方案中，轮内电机130的旋转轴132和球头接合部133以及形成在车轮200的轮子210中并联接到球头接合部133的球头座135构成了第一动力传递机构131。由于第一动力传递机构131，轮内电机130的旋转力被传递到车轮200的轮子210，并且车轮200旋转以在路面上滚动并移动。

在本申请的实施方案中，球头接合部133可以形成为球形，并且球头座135被构造为使得在车轮200的轮子210中形成有容纳球头接合部133的孔。

如上所述，球头座135构造为提供球形空间，球头接合部133可***并容纳到该球形空间中，并且可在该球形空间中联接到车轮200的轮子210。这成为了包括形成在车轮200的轮子210中的孔以便允许球头接合部133可***和可联接的构造。

另外，如上所述，球头接合部133和球头座135应联接为能够相互传递旋转力。通过这种联接，当驱动轮内电机130时，由于轮内电机130的旋转力，球头接合部133和球头座135应当一体地旋转。

为了使球头接合部133和球头座135以及进一步使轮内电机130的旋转轴132、球头接合部133，球头座135和车轮200的轮子210全部构成能够传递旋转力并构成能够一体旋转的联接结构，在球头接合部133的表面上形成有具有预定宽度和预定长度的多个细长凹槽134，并且在轮子210的球头座135的内表面上形成有可***到球头接合部133的多个凹槽134中的多个突出部136。

在这种情况下，多个突出部136中的每一个可以具有细长的形状，该细长的形状具有预定的宽度和预定的长度。

另外，多个凹槽134可以在球头接合部133中形成为基于轮内电机130的旋转轴132在圆周方向上以预定间隔布置，并且多个凹槽134中的每一个可以形成为在球头接合部133的表面上沿前后方向为长型的。

另外，多个突出部136可以形成为在圆周方向上以预定间隔设置在球头座135的内表面上，用以能够***到球头接合部133的多个凹槽134中。在这种情况下，多个突出部136中的每个也可以形成为在球头座135的内表面上沿前后方向为长型的。

因此，由于每个突出部136***每个凹槽134中的联接结构，从而旋转力可以在球头接合部133与球头座135之间传递。因此，由于当轮内电机130被驱动旋转时，轮内电机130的旋转力可以通过旋转轴132、球头接合部133和球头座135传递到车轮200的轮子210，接收轮内电机130的旋转力的车轮200可以与其一起旋转并且在路面上滚动并移动。

转向电机140的旋转轴142联接成穿过壳体盖122的孔124。在这种情况下，用于传递转向电机140的旋转力的第一齿轮143一体地安装在转向电机140的旋转轴142的前端部中。

另外，转向盘(steering wheel)144安装在车轮200的轮子210中。车轮200的轮子210的内表面上形成有可***转向盘144的圆盘容纳槽211，并且转向盘144***到圆盘容纳槽211中，使得车轮200的轮子210与转向盘144联接。

当借助第一动力传递机构131通过接收轮内电机130的旋转力而使车轮200的轮子210旋转时，转向盘144不旋转，仅车轮200的轮子210旋转。为此，在转向盘144和车轮200的轮子210之间安装有第一轴承147。

例如，第一轴承147可以沿着转向盘144的边缘和面对该边缘的圆盘容纳槽211的内部安装。因此，当轮子210和整个车轮200接收轮内电机130的旋转力并且旋转以在路面上滚动并移动时，转向盘144可以保持固定状态而不旋转。

但是，当驱动转向电机140旋转从而将转向电机140的旋转力传递至转向盘144时，转向盘144在与车轮200的轮子210整体进行转向的方向上旋转。

为此，在转向盘144的一个侧面上形成有与第一齿轮143啮合的第二齿轮146，且第一齿轮143和第二齿轮146构成锥齿轮形式的机构。

齿轮齿形成在第一齿轮143和第二齿轮146的每一个中，使得两个齿轮啮合以能够彼此联接，从而允许动力传递。

第二齿轮146可以形成为从转向盘144的内表面突出的形状。第二齿轮146的中心旋转轴线与转向盘144的中心旋转轴线同轴，转向盘144在车轮200被转向时随车轮200旋转。

如图2和图7A所示，在转向盘144的内表面上形成有具有预定高度并且大致为半圆形或大致为弧形的突出部145，并且第二齿轮146一体地设置在突出部145的上表面上。

第一齿轮143的中心旋转轴线是转向电机140的旋转轴142，第二齿轮146的中心旋转轴线形成为转向轴线，该转向轴线成为在车轮200旋转以进行转向和对齐时车轮200的旋转中心。因此，第二齿轮146的中心旋转轴线对应于传统转向装置中的主销轴线。

在本申请的实施方案中，第一齿轮143的中心旋转轴线设置成与形成在转向盘144中的第二齿轮146的中心旋转轴线相交。因此，构成锥齿轮机构的第一齿轮143和第二齿轮146可以在两条相交的轴线之间传递旋转力。

这里，第一齿轮143的中心旋转轴线可以被设定为与第二齿轮146的中心旋转轴线(也就是说，转向时的转向盘144的中心旋转轴线)垂直相交。

图9是示出根据本申请的实施方案的由转弯模块100执行车轮200的转向的状态的图。

如图5B和图9所示，转向电机140的旋转力可以通过第一齿轮143和第二齿轮146传递到转向盘144。在这种情况下，由于转向盘144由于转向电机140的旋转力而绕转向电机140的中心旋转轴线旋转，因此包括轮子210和轮胎220的整个车轮200与转向盘144一起围绕转向轴线旋转，从而执行车轮200的转向。

如上所述，转向电机140的旋转力用作使车轮200绕转向轴线旋转以进行转向的力。

在这种情况下，第二动力传递机构141是用于将转向电机140的旋转力传递至车轮200以进行转向的机构，并且可以包括转向电机140的旋转轴142、安装在转向电机140的旋转轴142上的第一齿轮143、联接至车轮200的转向盘144、以及设置在转向盘144上并与第一齿轮143啮合的第二齿轮146。

在本申请的实施方案中，包括轮子210和轮胎220的车轮200通过第一动力传递机构131接收轮内电机130的旋转力，并且旋转以在路面上滚动并移动。在这种情况下，与轮子210由于轮内电机130的动力而旋转不同，转向盘144不是因为轮内电机130的动力而旋转的。

由于第一轴承147介于车轮200的轮子210与转向盘144之间，因此当车轮200被轮内电机130驱动而旋转时，经由第一齿轮143和第二齿轮146连接至转向电机140的转向盘144不随车轮200一体地旋转。然而，在传递所述转向电机140的旋转力时，转向盘144绕上述转向轴线旋转，从而执行车轮200的转向。

如上所述，当转向盘144通过转向电机140绕转向轴线旋转时，联接到转向盘144的轮子210也与转向盘144一起绕转向轴线旋转。因此，包括轮子210的整个车轮200都围绕转向轴线旋转，从而执行车轮200的转向。

如上所述，由于通过第二动力传递机构141传递的转向电机140的旋转力，转向盘144和轮子210绕转向轴线旋转，从而执行车轮200的转向。此时，车轮200的轮子210由于通过第一动力传递机构131传递的轮内电机130的旋转力而旋转，并且由于通过第二动力传递机构141传递的转向电机140的旋转力，车轮200的轮子210围绕转向轴线旋转。

但是，由于即使当车轮200的轮子210由于通过第一动力传递机构131传递的轮内电机130的旋转力而旋转，转向盘144也仅将通过第二动力传递机构141传递的转向电机140的旋转力传递至车轮200的轮子210，因此转向盘144不会由于轮内电机130的旋转力而旋转。

当车轮200由于轮内电机130的旋转力而旋转并且车轮200的中心旋转轴线成为驱动轴153时，转向盘144可以始终与轮子210和车轮200围绕转向轴线一起旋转。然而，转向盘144不会围绕驱动轴153旋转，并且第一齿轮143和第二齿轮146之间的啮合状态以及转向电机140和转向盘144的可能的动力传递状态可以保持不变。

在本申请的实施方案中，第二轴承125安装在壳体盖122的通道123中，并且如图4所示，第二轴承125从突出部145的下侧支撑转向盘144的突出部145。

因此，从图4可以看出，在第一齿轮143与第二齿轮146在突出部145上方啮合的状态下，转向电机140的旋转轴142通过第一齿轮143向下推转向盘144的突出部145(沿图4中的箭头“A1”的方向)，从而可以防止轮子210向外倾斜。

另外，安装在壳体盖122的通道123中的第二轴承125可以从下侧(沿图4中的箭头“A2”的方向)向上支撑转向盘144的突出部145以防止轮子210向内倾斜。

第二轴承125可以安装成用于支撑穿过壳体盖122的通道123的内部的轮内电机130的旋转轴132。例如，第二轴承125的内环可以一体地固定到轮内电机130的旋转轴132，第二轴承125的外环可以一体地固定到通道123，并且多个滚珠可以插置于内环和外环之间。

在这种情况下，在将转向盘144的突出部145放置在第二轴承125的外环上的状态下，构成了使得第二轴承125的外环从突出部145的下侧支撑转向盘144的突出部145的结构。

参考图7B，可以看出，转向电机140、轮内电机130以及用于驱动和控制两个电机130和140的PCB 148一起容纳在一个壳体120内，并且转向电机140位于轮内电机130的上方。

另外，参考图7B，可以看出，轮内电机130的旋转轴132穿过壳体120的通道123的内部，并且形成有细长凹槽134的球头接合部133一体地安装在轮内电机130的旋转轴132的远端部。

另外，参考图7B，可以看出转向电机140的旋转轴142穿过壳体120的孔124，并且构成锥齿轮机构的第一齿轮143安装在转向电机140的旋转轴142上。

另外，参考图7B，可以看出，电子制动器150安装在轮内电机130的旋转轴132上，该旋转轴132是驱动车轮200的轴。

图10至图12B是示出本申请的实施方案的球头接合部与车轮之间的联接结构的另一示例的图。

如上所述，图8的示例是在球头接合部133上形成有长条状的凹槽134，而在轮子210的球头座135的内表面上形成细长突出部136的例子，但这仅是例示，本申请不限于此。球头接合部133和轮子210之间的联接结构可以进行各种修改。

例如，如图10所示，用于动力传递的滚珠轴承可以插置于球头接合部133与轮子210的球头座135之间。

这里，滚珠轴承可包括轴承笼137和联接至轴承笼137的多个滚珠138。轴承笼137用于在保持滚珠138之间的间隙的同时防止滚珠138分离。

在这种情况下，在球头接合部133的表面和球头座135的内表面上形成有多个凹槽133a和135a，滚珠轴承的滚珠138可***其中。

如上所述，当应用滚珠轴承时，由于车辆的负载，在滚珠轴承、球头接合部133和球头座135之间可能产生大的摩擦力。因此，轮内电机130的旋转力可以传递到轮子210以驱动轮子210，并且在转向过程中，轮子210可以绕转向轴线平稳地旋转，从而获得有利于转向的结构。

另外，如图11以及图12A和图12B所示，可以对形成在球头接合部133的表面上的凹槽134的形状和形成在球头座135的内表面上的突出部136的形状进行各种修改。

也就是说，如在图11的示例中，球头座135的突出部136可以形成为细长的形状。在这种情况下，突出部136可以具有这样的形状，该形状在长度方向上的中间部分宽度最大，并且朝向突出部136的两个端部逐渐减小。

在这种情况下，球头接合部133的凹槽134可以具有这样的形状，该形状在长度方向上的中间部分宽度较小，并且朝向凹槽134的两个端部逐渐增大，从而形成有利于传递用于驱动轮子210的力以及使轮子210转向的结构。

替代地，如图12A所示，突出部136的长度可以缩短以形成菱形突出部，或者如图12B所示，突出部136可以形成为球形突出部。

在这种情况下，球头接合部133的凹槽134可具有这样的形状，该形状在中间部分的宽度较小，并且朝向凹槽134的两个端部逐渐增大。因此，可实现在传递用于驱动轮子210的力的同时有利于转向的结构。

如上所述，当每个突出部136具有菱形形状或球形形状时，每个突出部136被联接成位于凹槽134的在长度方向上宽度最小的中间部分中。

另外，如图11所示，每个突出部136的中间部分可以联接成位于每个凹槽134的中间部分中。

图13是示出根据本申请的实施方案的电子转弯模块100中的电子制动器150的立体图，图14A和图14B是示出根据本申请的实施方案的电子转弯模块100中的电子制动器150的操作状态的图。

电子制动器150包括线性致动器152，根据从控制器155输出的控制信号来控制线性致动器152的驱动。

线性致动器152设置为使得其驱动由从控制器155输出的控制信号来控制，并且线性致动器152与用于驱动和控制线性致动器152的控制器155一起被容纳在制动器壳体151中。

制动器壳体151可以一体地安装到在其中容纳有轮内电机130和转向电机140的壳体120。在这种情况下，制动器壳体151可以通过一体地固定到壳体盖122而被安装(参见图4)。

在制动过程中，电子制动器150被构造为固定轮内电机130的旋转轴132。具体地，电子制动器150配置为以如下方式产生相对于轮内电机130的旋转轴132的摩擦制动力：摩擦片154被压向轮内电机130的旋转轴132。

为了描述上述构造，线性致动器152具有驱动轴153，该驱动轴在驱动过程中向前或向后线性移动，并且摩擦片154一体地固定至驱动轴153。

另外，在壳体盖122的通道123的一侧形成图7B及图14A和图14B中的开口123a，从而暴露轮内电机130的旋转轴132的一部分，旋转轴132穿过通道123的内部。在驱动线性致动器152而使驱动轴153向前或向后移动时，摩擦片154通过开口123a在通道123的内部与外部之间移动。

当线性致动器152的驱动轴153向前移动时，摩擦片154朝通道123的外部移动，以与轮内电机130的旋转轴132分离。在这种情况下，轮内电机130的旋转轴132成为与摩擦片154分离的状态，从而不执行摩擦片154相对于轮内电机130的旋转轴132的旋转固定和制动。

相反，当线性致动器152的驱动轴153向后移动时，摩擦片154朝通道123的内部移动，以与轮内电机130的旋转轴132接触。在这种情况下，摩擦片154被压向轮内电机130的旋转轴132，从而执行摩擦片154相对于轮内电机130的旋转轴132的旋转固定和制动。

也就是说，摩擦片154被强力地压向轮内电机130的旋转轴132，从而产生制动力。在本申请中，由于直接制动轮内电机130的旋转轴132而不是由于摩擦来制动轮子210本身，因此可以采用小尺寸的摩擦片154和小尺寸的线性致动器152，并且可以用布局显著减小的装置来制动车轮200。

另外，在具有以上构造的电子制动器150中，由于从轮内电机130输出旋转力的旋转轴132被立刻直接制动，因此制动效率高，并且在制动过程中，由于可以执行轮内电机130的减速，同时，可以执行对于轮内电机130的旋转轴132的旋转固定(制动)，因此可以显著地减小制动距离。

为了描述操作状态，如在图14A中所示，在线性致动器152没有正常操作的状态下，摩擦片154与轮内电机130的旋转轴132间隔开并分离，使得轮内电机130的旋转轴132可以形成为自由旋转的状态而不会产生制动力。

相反，如在图14B中所示，在制动过程中，线性致动器152***作以使得驱动轴153向后移动。在这种情况下，由于摩擦片154被拉动以按压在轮内电机130的旋转轴132上，因此摩擦片154固定轮内电机130的旋转轴132的旋转。

如上所述，摩擦片154压向轮内电机130的旋转轴132，因此由于摩擦片154与旋转轴132之间的摩擦而产生相对于轮内电机130的旋转轴132的制动力。由此，可以执行车轮200的制动。

因此，由于轮内电机130和转向电机140均以被容纳在单个壳体120中的状态安装在车身上，因此根据本申请的实施方案的电子转弯模块100具有紧凑的结构，其体积和占用空间最小化，并且具有在布局和封装方面有利的结构。

特别地，与轮内电机130和转向电机140安装在轮子210上的类型相比，由于轮内电机130和转向电机140以容纳在壳体120中的状态安装在车身上，轮内电机130、转向电机140和布线的移动量减少，因此轮内电机130、转向电机140和布线的耐久性方面具有优势。

另外，与传统的配置相比，在根据本申请的实施方案的电子转弯模块100中，由于轮内电机130和转向电机140可以布置得远离高速旋转的车轮200，因此接线容易配置。

此外，由于借助使用锥齿轮机构通过将转向电机140的输出转换成高扭矩来执行转向，所以可以减小转向电机140的尺寸，从而具有如下优点：使用锥齿轮机构和助力原理可以实现高效率的转向，并且即使利用小的转向电机的力也可以产生大的转向力。

此外，为了将轮内电机130的旋转力传递到车轮200，采用球形球头接合部133作为联接到车轮200的轮子210的力传递部件，其中，在球形球头接合部133的表面上形成有凹槽134，并且采用球形球头接合部133联接到其上的球头座135作为另一个力传递部件，其中球头座135包括形成在车轮200的轮子210中的突出部136，所述突出部136可***球头接合部133的凹槽134中，从而可以可靠地进行动力传递并且可以容易且平稳地进行转向。

此外，球形球头接合部133成为具有强度和刚度的构件，并且转向盘144***并联接到轮子210中，从而可以执行车轮200的精确转向，并且轮子210和轮胎220的强度和刚度可以由转向盘144稳定地支撑。

如上所述，根据本申请的车辆的转弯模块，可以容易地构造布线，可以提高电机和布线的耐久性，可以简化整体构造，并且可以实现相对于传统形式在尺寸和布局上都更紧凑的形式。

尽管已经详细描述了本申请的实施方案，但是本申请的范围不限于这些实施方案，并且本领域技术人员使用由所附权利要求书所限定的本申请的基本理念进行的各种修改和改进仍然落在本申请的范围内。

Claims (18)

1.车辆的转弯模块，包括：

悬架，其构造成联接至车身；

壳体，其构造成联接至所述悬架以经由所述悬架而支撑在车身上；

轮内电机，其设置在所述壳体内部；

转向电机，其布置在所述壳体内部；

第一动力传递机构，其构造成将所述轮内电机与车轮连接，并且构造成将所述轮内电机的旋转力传递到车轮以驱动车轮；以及

第二动力传递机构，其构造成将所述转向电机与车轮连接，并且构造成将所述转向电机的旋转力传递到车轮以使车轮转向。

2.根据权利要求1所述的车辆的转弯模块，其中，所述悬架包括：

车身固定部，其构造成联接至车身；

固定轴，其构造成一体地连接至所述车身固定部；

壳体连接轴，其构造成一体地连接至所述壳体并且能够滑动地联接至所述固定轴；以及

弹簧，其设置在所述车身固定部与所述壳体之间。

3.根据权利要求2所述的车辆的转弯模块，其中，所述壳体连接轴具有限定在其中的销孔，

所述固定轴具有：

槽孔，其沿轴向限定在所述固定轴中；和

防分离销，其延伸穿过所述槽孔和销孔，

当所述固定轴和所述壳体连接轴滑动时，所述防分离销构造为在***到销孔的状态下沿着槽孔移动。

4.根据权利要求1所述的车辆的转弯模块，其中，所述轮内电机设置在所述壳体内部的下方，

所述转向电机在壳体内部布置在所述轮内电机上方。

5.根据权利要求1所述的车辆的转弯模块，其中，所述第一动力传递机构包括：

轮内电机的旋转轴；

球头接合部，其构造成一体地设置在所述轮内电机的旋转轴上；以及

球头座，其布置在车轮的轮子中并构造成容纳所述球头接合部，

所述球头接合部和所述球头座构造成传递轮内电机的旋转力。

6.根据权利要求5所述的车辆的转弯模块，其中，所述球头接合部包括多个细长凹槽，每个细长凹槽限定在所述球头接合部的表面上并具有预定的宽度和预定的长度，

所述球头座包括分别与球头接合部的多个凹槽相对应的多个突出部，所述多个突出部在球头座的内表面上突出，

在将球头接合部布置在球头座中的状态下，由于所述多个凹槽和所述多个突出部，从而能够传递轮内电机的旋转力。

7.根据权利要求6所述的车辆的转弯模块，其中，所述多个突出部中的每个具有细长形状，该细长形状具有预定的宽度和预定的长度。

8.根据权利要求6所述的车辆的转弯模块，其中，所述多个凹槽中的每个具有这样的形状：在长度方向上的中间部分宽度最小，并且朝着凹槽的两端逐渐增大。

9.根据权利要求8所述的车辆的转弯模块，其中，所述多个突出部中的每个具有细长形状、菱形形状或球形形状，这些形状具有预定的宽度和预定的长度，

当多个突出部中的每个具有细长形状时，突出部具有这样的形状：在长度方向上的中间部分宽度最大，并且朝着突出部的两端逐渐减小。

10.根据权利要求9所述的车辆的转弯模块，其中，当所述多个突出部中的每个具有菱形形状或球形形状时，所述多个突出部中的每个被联接以分别位于多个凹槽中的每个的长度方向上的中间部分中，

当多个突出部中的每个具有细长形状时，多个突出部中的每个在长度方向上的中间部分联接成分别位于多个凹槽中的每个在长度方向上的中间部分中。

11.根据权利要求1所述的车辆的转弯模块，其中，所述第二动力传递机构包括：

转向电机的旋转轴；

第一齿轮，其构造成一体地设置在转向电机的旋转轴上；

转向盘，其构造成联接到车轮的轮子，并且在转向时与车轮一起绕着转向轴线旋转；以及

第二齿轮，其构造为一体地设置在转向盘中，并且构造为在与第一齿轮啮合的状态下将第一齿轮的旋转力传递到转向盘，使得转向盘和车轮的轮子绕转向轴线旋转。

12.根据权利要求11所述的车辆的转弯模块，其中，所述第一齿轮和所述第二齿轮是包括彼此处于啮合状态的锥齿轮机构的齿轮。

13.根据权利要求11所述的车辆的转弯模块，其中，当车轮的轮子由于所述轮内电机的旋转力而绕驱动轴旋转时，第一轴承构造成布置在车轮的轮子与所述转向盘之间，使得只有车轮的轮子绕驱动轴旋转。

14.根据权利要求11所述的车辆的转弯模块，其中，所述转向盘包括突出部，

所述壳体包括管状通道，所述轮内电机的旋转轴延伸穿过所述管状通道，

所述转向盘的突出部位于所述通道上方并构造为由所述通道支撑。

15.根据权利要求14所述的车辆的转弯模块，其中，所述通道具有布置在其中的第二轴承，

所述转向盘的突出部构造成由所述第二轴承支撑，

所述第二齿轮构造成一体地设置在所述突出部的上表面上。

16.根据权利要求1所述的车辆的转弯模块，还包括电子制动器，所述电子制动器设置在所述壳体上，并且构造成向所述轮内电机的旋转轴施加摩擦制动力。

17.根据权利要求16所述的车辆的转弯模块，其中，所述电子制动器包括：

线性致动器，其具有驱动轴，所述驱动轴构造为在驱动过程中向前或向后线性移动；和

摩擦片，其构造成一体地连接至所述线性致动器的驱动轴，并压在所述轮内电机的旋转轴上以施加摩擦制动力。

18.根据权利要求17所述的车辆的转弯模块，其中，所述壳体还包括管状通道，所述轮内电机的旋转轴延伸穿过所述管状通道，

所述管状通道包括在其一侧限定的开口，使得所述摩擦片构造成穿过所述管状通道的开口压向所述轮内电机的旋转轴。

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