CN220594637U - 一种轮端线控模块、车轮总成以及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轮端线控模块、车轮总成以及汽车，包括轮毂电机，还包括制动***、羊角总成、转向***及悬架***，所述制动***、转向***、悬架***均通过所述羊角总成与所述轮毂电机连接，所述制动***包括集成安装在所述轮毂电机上的制动环以及处于所述制动环内侧的制动卡钳，所述制动卡钳安装在所述羊角总成上。本实用新型将轮毂电机、制动***、转向***、悬架***作为子模块，将羊角总成作为轮毂电机、制动***、转向***、悬架***的集成固定装置，可满足各平台对子模块差异化的需求，更换方便，节省成本，缩短开发周期。而且，将制动卡钳处于制动环内，可实现卡钳布置空间的最小化，对周边零件的影响更小。

Description

一种轮端线控模块、车轮总成以及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车配件技术领域，具体涉及一种轮端线控模块、车轮总成以及汽车。

背景技术

目前汽车行业内开发越来越倾向于***的集成化，平台化，各汽车公司和零部件供应商均有集成化尝试，国内外基本处于同步探索阶段。

CN111572332A提供了一种汽车底盘集成模块***，分为动力***，制动***，悬架***，转向***等多个子***，将动力***，制动***，悬架***，转向***制作为一个整体，并且动力***，制动***，悬架***，转向***分别与车体的物理连接，动力***采用传动轴驱动车轮。动力***，制动***，悬架***，转向***制作为一个整体，极大的提高了开发成本，针对各种平台的需求，各个子***的选型存在差异，一个子***的选型差异会导致整体重新开发，不能较好地满足各种平台的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种轮端线控模块，以解决现有技术中的一个子***的选型差异会导致整体重新开发，不能较好地满足各种平台的需求的问题；目的之二在于提供一种车轮总成；目的之三在于提供一种汽车。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种轮端线控模块，包括轮毂电机，还包括制动***、羊角总成、转向***及悬架***，所述制动***、转向***、悬架***均通过所述羊角总成与所述轮毂电机连接，所述制动***包括集成安装在所述轮毂电机上的制动环以及处于所述制动环内侧的制动卡钳，所述制动卡钳安装在所述羊角总成上。

根据上述技术手段，将轮毂电机、制动***、转向***、悬架***作为子模块，将羊角总成作为轮毂电机、制动***、转向***、悬架***的集成固定装置，可满足各平台对子模块差异化的需求，更换方便，节省成本，缩短开发周期。而且，将制动卡钳处于制动环内，可实现卡钳布置空间的最小化，对周边零件的影响更小。

进一步，所述羊角总成包括羊角中间连接板、上羊角撑及下羊角撑，所述上羊角撑及下羊角撑安装在所述羊角中间连接板上，所述羊角中间连接板上设置有用于连接所述轮毂电机的轮毂电机固定点以及用于安装所述制动卡钳的羊角总成支耳。

根据上述技术手段，便于轮毂电机、制动***、转向***、悬架***等子模块的安装。

进一步，所述转向***包括减速器以及与所述减速器连接的电机，所述减速器的输出轴与所述下羊角撑的端部的第一转向节花键配合连接。

根据上述技术手段，便于控制车轮转向。

进一步，所述电机为无刷直流电机。

进一步，所述电机通过法兰盘与所述减速器连接。

进一步，所述转向***还包括安装底座，所述减速器通过轴承与所述安装底座连接，所述减速器的输出轴穿过所述安装底座与所述下羊角撑端部的第一转向节花键配合连接。

进一步，所述悬架***包括减振器、上摆臂及下摆臂，所述下摆臂与所述安装底座连接，所述减振器与所述下摆臂连接，所述上摆臂与所述上羊角撑的端部的第二转向节花键配合连接。

一种车轮总成，包括车轮，所述车轮安装有上述的轮端线控模块。

根据上述技术手段，可以实现比传统车更小的转向，更精准的制动。

进一步，所述轮毂电机上设置有若干用于与所述车轮传动连接的传动杆。

根据上述技术手段，提升动力输出效率。

一种汽车，设有上述的车轮总成。

本实用新型的有益效果：

本实用新型将轮毂电机、制动***、转向***、悬架***作为子模块，将羊角总成作为轮毂电机、制动***、转向***、悬架***的集成固定装置，可满足各平台对子模块差异化的需求，更换方便，节省成本，缩短开发周期。而且，将制动卡钳处于制动环内，可实现卡钳布置空间的最小化，对周边零件的影响更小。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例中的轮端线控模块的立体结构示意图之一；

图2为本实用新型具体实施例中的轮端线控模块的***图；

图3为本实用新型具体实施例中的羊角总成的立体结构示意图；

图4为本实用新型具体实施例中的轮毂电机、羊角总成、制动***之间的连接方式示意图；

图5为本实用新型具体实施例中的羊角总成与转向***之间的连接方式示意图之一；

图6为本实用新型具体实施例中的羊角总成与转向***之间的连接方式示意图之二；

图7为本实用新型具体实施例中的轮端线控模块的立体结构示意图之二；

图8为本实用新型具体实施例中的轮端线控模块与车身之间的连接方式示意图；

图9为本实用新型具体实施例中的轮端线控模块与车轮之间的连接方式示意图之一；

图10为本实用新型具体实施例中的轮端线控模块与车轮之间的连接方式示意图之二。

其中，1-轮毂电机；152-传动杆；2-制动***；21-制动环；22-制动卡钳；3-羊角总成；31-羊角中间连接板；32-羊角总成支耳；33-第一转向节；34-第二转向节；35-轮毂电机固定点；4-转向***；41-输出轴；42-安装底座；43-减速器；44-轴承；45-法兰盘；46-电机；5-悬架***；51-减振器；52-上摆臂；53-下摆臂；6-第一螺栓；7-第二螺栓；8-第三螺栓；9-第一螺母；10-第四螺栓；11-第二螺母；12-第三螺母；13-第五螺栓；14-第四螺母；15-车轮；151-安装孔；16-车身。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来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中所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1-图10所示，本实用新型提出了一种轮端线控模块，包括轮毂电机1，还包括制动***2、羊角总成3、转向***4及悬架***5，制动***2、转向***4、悬架***5均通过羊角总成3与轮毂电机1连接，制动***2包括制动环21和制动卡钳22，制动环21集成安装在轮毂电机1上，如图4所示，制动卡钳22处于制动环21内侧，并且制动卡钳22安装在羊角总成3上。

现有技术将整车的制动，悬架，转向和动力四大***分别于车身物理连接，连接点多，对车身要求高，车身为了满足各***的连接需求，在设计上有很多限制，包括车身长度，宽度及空间都受限于四大***，对整车的平台化开发及后期扩展不利。

在本实用新型中，轮毂电机1作为动力***，相对于现有技术而言，将轮毂电机1、制动***2、转向***4、悬架***5作为子模块，将羊角总成3作为轮毂电机1、制动***2、转向***4、悬架***5的集成固定装置，可满足各平台对子模块差异化的需求，更换方便，节省成本，缩短开发周期。可以最大限度的减少四大***与车体的物理连接，解放车身设计自由度，整车平台化开发及后期扩展不受四大***影响，最大限度的节省开发成本。

而且，传统的制动***为卡钳加制动盘的方式，本实用新型取消了制动盘，设计一种新型的制动环21结构替代制动盘，一方面实现与轮毂电机的最优化装配，节省大量装配空间，另一方面实现最大程度的降重，提升整车操控性能，节省成本；将制动卡钳22处于制动环21内，可实现制动卡钳22布置空间的最小化，对周边零件的影响更小。在整个制动过程中，轮毂电机1通过电机反转实现部分制动效果，制动卡钳22夹紧制动环21实现剩余部分制动效果。两种制动方式相加满足总体的制动需求，通过轮毂电机1反转实现部分制动，可以简化制动环21的结构和降低制动环21重量，实现低成本。同时减轻制动卡钳22的工作强度，延迟制动卡钳22使用寿命。

在一些实施例中，如图3所示，羊角总成3包括羊角中间连接板31、上羊角撑以及下羊角撑，上羊角撑以及下羊角撑均安装在羊角中间连接板31上，在图3所示的实施例中，上羊角撑以及下羊角撑相对布置，下羊角撑的端部设置有第一转向节33，上羊角撑的端部设置有第二转向节34，第一转向节33和第二转向节34上均形成有通孔。如图4所示，羊角中间连接板31上设置有若干轮毂电机固定点35，轮毂电机固定点35用于固定安装轮毂电机，轮毂电机固定点35具体为螺纹孔或通孔，采用第二螺栓7穿过螺纹孔或通孔，将羊角总成3与轮毂电机1固定连接；羊角中间连接板31上设置有羊角总成支耳32，羊角总成支耳32上设置有若干螺纹孔或通孔，采用第三螺栓8穿过螺纹孔或通孔将制动卡钳22安装在羊角总成支耳32上。而且，制动环21边缘设置有若干耳板，耳板上设置有螺纹孔或通孔，采用第一螺栓6穿过螺纹孔或通孔，将制动环21集成固定在轮毂电机1上。在图4所示的实施例中，第一螺栓6的数量为十二个，第二螺栓7的数量为四个，第三螺栓8的数量为两个。

在一些实施例中，如图5所示，转向***4包括减速器43以及电机46，电机46与减速器43传动连接，减速器43的输出轴41与下羊角撑的端部的第一转向节33花键配合连接。其中，电机46优选为无刷直流电机，减速器43优选为行星齿轮减速器。

具体地，电机46通过法兰盘45与减速器43连接。

进一步地，如图6所示，转向***4还包括安装底座42，安装底座42内设置有安装槽，用于安装轴承44，减速器43具有输出轴41的端部伸入安装底座42内，并且输出轴41穿过轴承44以及安装底座42与下羊角撑端部的第一转向节33花键配合连接，悬架***5的下摆臂53与安装底座42连接，在输出轴41伸出第一转向节33的端部形成有外螺纹，采用第一螺母9，螺接在输出轴41伸出第一转向节33的端部，以实现输出轴41与第一转向节33的锁紧固定。其中，轴承44优选为锥形轴承，第一螺母9为锁紧螺母。传统的转向***只能实现车轮±25°以内的转向，特别是后轮一般无法实现转向，本实用新型的轮端线控模块采用新设计的转向***4，输出轴41的转动带动羊角总成3旋转，实现车轮转向。本实用新型的转向***4可实现±90°的转向，实现整车横向移动和原地掉头等特殊功能。

在一些实施例中，如图7所示，悬架***5包括减振器51、上摆臂52及下摆臂53，下摆臂53与安装底座42连接，减振器51与下摆臂53连接，上摆臂52与上羊角撑的端部的第二转向节34花键配合连接。

具体地，如图6和图7所示，安装底座42上开设有螺纹孔或通孔，相对应地，下摆臂53的端部也设置有螺纹孔或通孔，采用第四螺栓10穿过安装底座42及下摆臂53的端部的螺纹孔或通孔，并配合第二螺母11，将下摆臂53与安装底座42连接在一起。在下摆臂53中间部位设置有螺纹孔或通孔，相对应地，减振器51的端部也设置有螺纹孔或通孔，采用第五螺栓13穿过下摆臂53中间部位以及减振器51的端部的螺纹孔或通孔，并配合第四螺母14，将减振器51与下摆臂53连接。上摆臂52的端部具有螺杆，螺杆穿过第二转向节34，使用第三螺母12，螺接在螺杆伸出第二转向节34的端部，以实现上摆臂52与第二转向节34的锁紧固定。

本实用新型中涉及的悬架***5为双叉臂结构，源自于传统悬架***，采用传统悬架***可实现与传统车体成熟配合，降低开发成本，缩短开发周期，双叉臂结构还可以为轮端线控模块的转向需求预留最大空间，实现转向***±90°的转向。悬架***5中的减振器51为独立结构，方便后期扩展为电动悬架，实现悬架的电控化。

为了更好地理解本实用新型的技术构思，下面结合相对全面的技术特征进行说明。

如图1-图10所示，本实用新型优选实施例提供了一种轮端线控模块，包括轮毂电机1、制动***2、羊角总成3、转向***4及悬架***5，羊角总成3包括羊角中间连接板31、上羊角撑及下羊角撑，下羊角撑的端部设置有第一转向节33，上羊角撑的端部设置有第二转向节34，第一转向节33和第二转向节34上均形成有通孔，羊角中间连接板31上设置有若干轮毂电机固定点35，羊角中间连接板31上设置有羊角总成支耳32，制动***2包括制动环21和制动卡钳22，制动环21通过十二个第一螺栓6装配到轮毂电机1上，轮毂电机1通过四个第二螺栓7与羊角中间连接板31装配到一起，制动卡钳22通过两个第三螺栓8装配到羊角总成支耳32上，完成轮毂电机与制动***集成到羊角总成上。转向***4包括安装底座42、减速器43以及电机46，电机46通过法兰盘45与减速器43连接，安装底座42内设置有安装槽，用于安装轴承44，减速器43具有输出轴41的端部伸入安装底座42内，并且输出轴41穿过轴承44以及安装底座42与下羊角撑的端部的第一转向节33花键配合连接，悬架***5的下摆臂53与安装底座42连接，在输出轴41伸出第一转向节33的端部形成有外螺纹，采用第一螺母9，螺接在输出轴41伸出第一转向节33的端部，以实现输出轴41与第一转向节33的锁紧固定。悬架***5包括减振器51、上摆臂52及下摆臂53，安装底座42上开设有螺纹孔或通孔，相对应地，下摆臂53的端部也设置有螺纹孔或通孔，采用第四螺栓10穿过安装底座42及下摆臂53的端部的螺纹孔或通孔，并配合第二螺母11，将下摆臂53与安装底座42连接在一起。在下摆臂53中间部位设置有螺纹孔或通孔，相对应地，减振器51的端部也设置有螺纹孔或通孔，采用第五螺栓13穿过下摆臂53中间部位以及减振器51的端部的螺纹孔或通孔，并配合第四螺母14，将减振器51与下摆臂53连接。上摆臂52的端部具有螺杆，螺杆穿过第二转向节34，使用第三螺母12，螺接在螺杆伸出第二转向节34的端部，以实现上摆臂52与第二转向节34的锁紧固定。

本实用新型中的制动卡钳22可以为电子卡钳，，使得本实用新型中的轮毂电机1、制动***2、转向***4、悬架***5可以与车辆的车身控制***相连，通过车身控制***实现对轮毂电机1、制动***2、转向***4、悬架***5等进行线控。与传统车需要驾驶员通过操纵装置实现***功能不同，本实用新型设计的轮端线控模块采用全线控方式控制，在使用时，既可以实现驾驶员操纵控制，也可以实现无人化的智能驾驶。需要说明的是，在车辆的技术领域内，车辆的车身控制***属于常规技术，对于本领域技术人员而言，在获知本实用新型的技术方案的基础上，能够将车辆的车身控制***应用于本实用新型的轮端线控模块的技术方案中，因此不再对其进行赘述。

本实用新型还提出了一种车轮总成，如图9和图10所示，包括车轮15，车轮15安装有所述轮端线控模块。具体地，轮毂电机1设置有若干传动杆152，相对应地，车轮15的轮毂上设置有对应的安装孔151，传动杆152可以为螺栓，在图9的实施例中，轮毂电机1的五个传动杆152与车轮15的五个安装孔151通过螺母连接在一起。当轮毂电机1的五个传动杆152转动时，直接带动车轮15转动实现驱动，省掉了传统驱动方式需要的减速器和传动轴等机构，提升动力输出效率。

本实用新型还提出了一种汽车，设有上述车轮总成。如图8所示，本实用新型的轮端线控模块通过轮毂电机1与车轮15连接，通过减振器51、上摆臂52及下摆臂53与车体16连接，完成与整车的装配。

本实用新型的轮端线控模块装配到整车的四个车轮位置，相比现在的整车，可实现更精准的动力控制，更强大的越野性能，响应更快的制动性能，更大的转向范围和更具拓展性的悬架***。当整车使用两个轮端线控模块时，可以实现比传统车更小的转向，更精准的制动，当整车使用四个轮端线控模块时，可实现整车的横行，斜行，原地掉头等传统车不能实现的功能。

以上实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轮端线控模块，包括轮毂电机(1)，其特征在于：还包括制动***(2)、羊角总成(3)、转向***(4)及悬架***(5)，所述制动***(2)、转向***(4)、悬架***(5)均通过所述羊角总成(3)与所述轮毂电机(1)连接，所述制动***(2)包括集成安装在所述轮毂电机(1)上的制动环(21)以及处于所述制动环(21)内侧的制动卡钳(22)，所述制动卡钳(22)安装在所述羊角总成(3)上。

2.根据权利要求1所述的轮端线控模块，其特征在于：所述羊角总成(3)包括羊角中间连接板(31)、上羊角撑及下羊角撑，所述上羊角撑及下羊角撑安装在所述羊角中间连接板(31)上，所述羊角中间连接板(31)上设置有用于连接所述轮毂电机的轮毂电机固定点(35)以及用于安装所述制动卡钳的羊角总成支耳(32)。

3.根据权利要求2所述的轮端线控模块，其特征在于：所述转向***(4)包括减速器(43)以及与所述减速器(43)连接的电机(46)，所述减速器(43)的输出轴(41)与所述下羊角撑的端部的第一转向节(33)花键配合连接。

4.根据权利要求3所述的轮端线控模块，其特征在于：所述电机(46)为无刷直流电机。

5.根据权利要求3所述的轮端线控模块，其特征在于：所述电机(46)通过法兰盘(45)与所述减速器(43)连接。

6.根据权利要求3所述的轮端线控模块，其特征在于：所述转向***(4)还包括安装底座(42)，所述减速器(43)通过轴承(44)与所述安装底座(42)连接，所述减速器(43)的输出轴(41)穿过所述安装底座(42)与所述下羊角撑的端部的第一转向节(33)花键配合连接。

7.根据权利要求6所述的轮端线控模块，其特征在于：所述悬架***(5)包括减振器(51)、上摆臂(52)及下摆臂(53)，所述下摆臂(53)与所述安装底座(42)连接，所述减振器(51)与所述下摆臂(53)连接，所述上摆臂(52)与所述上羊角撑端部的第二转向节(34)花键配合连接。

8.一种车轮总成，包括车轮(15)，其特征在于：所述车轮(15)安装有如权利要求1-7任一所述的轮端线控模块。

9.根据权利要求8所述的车轮总成，其特征在于：所述轮毂电机(1)上设置有若干用于与所述车轮(15)传动连接的传动杆(152)。

10.一种汽车，其特征在于：设有如权利要求8或9所述的车轮总成。