本发明专利技术公开了一种用于电动汽车车轮全方位转向的转换装置，包括：车轴，其穿过轮毂电机的中心并且和轮毂电机的定子固定，车轮相对于所述车轴自由旋转；转向支架，其固定连接所述的车轴或其和车轴形成为一体；所述转向支架具有两个平行外伸脚；电机基座，其设置在所述转向支架的两个外伸脚之间，并且具有容纳空间；减振液压缸，其固定设置在所述电机基座和所述转向支架的所述外伸脚之间；减振液压活塞杆，其穿过所述电机基座和所述减振液压缸，并且固定在所述转向支架的两个外伸脚之间；转向电机，其设置在所述容纳空间内，能够驱动所述减振液压活塞杆旋转。本发明专利技术还公开了一种可全方位转向的电动汽车。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及交通工具领域，具体涉及一种用于电动汽车车轮全方位转向的转换装置及可全方位转向的电动汽车。
技术介绍
随着现代社会经济的高速发展，汽车在日常生活中已经不仅仅是一种交通工具，更是人们的一种生活方式。近些年以来，世界各地汽车保有量大幅增加，随之而来的便是能源的短缺、环境的污染等等一系列问题，这些都是全球汽车和能源产业需要面对的挑战。混合动力、纯电动、太阳能等新能源汽车已成为世界各个国家汽车厂商未来的发展方向，这其中电动汽车作为未来发展的主要方向之一，受到越来越多的重视和研究，而这其中轮毂电机驱动技术由于具有布局灵活使车体结构更简单、能量利用率高、可实现多种复杂驱动方式等优点被认为是最有潜力一项电动汽车技术。目前，大部分传统汽车采用的是两轮转向，其驱动轮与车架之间都是通过悬架装置连接的，动力通过万向传动装置传递给驱动轮。当转向轮也负责驱动时，受万向传动装置结构限制，会限制车轮转动角度，使得传统汽车的泊车以及转向调头都需要较大的空间，这降低了空间的利用率，导致汽车在一些狭窄路段无法完成驾驶员预想的运动，同时容易造成交通的堵塞，不利于城市的交通。同时，虽然两轮转向容易控制，但在高速行驶中转弯时的稳定性差。也有少部分车采用四轮转向，其能够克服两轮转向的缺陷，但控制系统结构复杂且成本高，因此主要用于高档轿车。此外，对于四轮转向并可以完成横向行驶的汽车，虽然已有公司制造出试验车，如EO2，但其在如横向行驶时必须先制动，完成车轮位置转换再重新起步，这样将使得行驶效率降低，同时并不能从根本上实现对复杂行驶路线的要求。
技术实现思路
本专利技术设计开发了一种用于电动汽车车轮全方位转向的转换装置，本专利技术的专利技术目的之一是解决现有电动汽车车轮中的转向电机影响车轮减震效果以及减震弹簧压缩长度的问题。本专利技术的专利技术目的之二是解决现有技术中车轮转动角度受限制以及完成车轮位置转换时汽车需要完全制动的问题。本专利技术设计开发了一种可全方位转向的电动汽车，本专利技术的专利技术目的是提供一种无需制动就能够完成车轮全方位偏转以及原地转向掉头并且对车轮减震无影响的电动汽车。本专利技术提供的技术方案为：一种用于电动汽车车轮全方位转向的转换装置，包括：车轴，其穿过轮毂电机的中心并且和轮毂电机的定子固定，车轮相对于所述车轴自由旋转；转向支架，其固定连接所述车轴或其和所述车轴形成为一体；所述转向支架具有两个平行外伸脚；电机基座，其设置在所述转向支架的两个外伸脚之间，并且具有容纳空间；减振液压缸，其固定设置在所述电机基座和所述转向支架的所述外伸脚之间；减振液压活塞杆，其穿过所述电机基座和所述减振液压缸，并且固定在所述转向支架的两个外伸脚之间；转向电机，其设置在所述容纳空间内，能够驱动所述减振液压活塞杆旋转。优选的是，所述减振液压活塞杆的径向周缘形成活塞，其上设置节流孔。优选的是，所述电机基座，其一端通过法兰与车轮固定轴连接，另一端与所述转向支架相连。优选的是，所述转向机架以及所述电机基座之间设置弹簧。优选的是，所述减振液压活塞杆外端与所述转向机架相连，内端穿过所述电机基座与花键套相连。优选的是，所述转向电机的输出端与所述花键套通过减速齿轮相啮合进行传动，进而带动所述减振液压活塞杆，再驱动所述转向支架完成转动。优选的是，所述减速齿轮与所述花键套的外齿均为直齿；以及所述减振液压活塞杆具有外花键，其与所述花键套的内花键槽相配合。优选的是，所述轮毂电机的转子与车轮轮辋相连接，并且在所述轮毂电机的转子外侧设置刹车盘。一种可全方位转向的电动汽车，包括所述的用于电动汽车车轮全方位转向的转换装置。本专利技术与现有技术相比较所具有的有益效果：本专利技术克服了现有汽车转弯半径大，空间利用率低，高速转弯时稳定性差等不足，实现汽车可以在交通资源有限的地方更加灵活的行驶，并且可以在不需要制动的情况下完成全方位转向行驶，同时运用轮毂电机驱动技术，具有稳定性高、经济、安全、实用等优点。附图说明图1为本专利技术车体侧视图。图2为本专利技术汽车前后行驶车轮结构示意图。图3为本专利技术汽车低速逆相位转向车轮结构示意图。图4为本专利技术汽车中速正常转向车轮结构示意图。图5为本专利技术汽车高速同相位转向车轮结构示意图。图6为本专利技术横向行驶车轮结构示意图。图7为本专利技术原地转向车轮结构示意图。图8为本专利技术集成式车轮侧视结构剖视图。图9为本专利技术集成式车轮正视图。图10为本专利技术集成式悬架及转向模块图示。图11为本专利技术所述的半主动式悬架局部结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1～图7所示，本专利技术提供了一种用于电动汽车车轮全方位转向的转换装置，其主体为对称布置在车体前、后、左、右的四个集成式驱动及转向车轮110，保证前后轴距与左右轮距近似相等，车轮110与底盘100上的对应位置固定的车轮固定轴130通过螺栓进行连接，在车轮中转向电机163的驱动下，由于其空间结构的设计，车轮110可完成最大90°的偏转，四个车轮110完全相同且独立，通过控制可以使汽车在狭小空间进行全方向转向行驶；车轮110上集成有轮毂电机140作为驱动装置、转向电机163、盘式制动器152、半主动式悬架162等，每个集成式车轮110与车体底盘100对应位置上的法兰盘170相连接，汽车整体采用轮毂电机140驱动，外观与普通汽车完全相同，但四个车轮由于其特殊结构均可单独控制并实现最大90°的偏转，使汽车可完成原地转向、斜线及横向行驶等运动。如图8、图9所示，集成式驱动及转向车轮110，四组集成式车轮110完全相同且独立，从轮辐一侧向外依次集成有轮毂电机140、盘式制动器152、半主动式悬架162、转向电机163；其中，车轮采用外转子式轮毂电机140驱动，使用的是低速外转子电机，无减速装置，电机定子143与车轴131相固定，外转子与车轮轮辋121相连接，永磁体144固定在外转子上，电机控制器142对轮毂电机进行控制，对电磁绕组141通电，当轮毂电机140转动时，动力直接输出到车轮110，驱动车轮110旋转，有效的提高了能量的利用率，车轴131另一端与转向机架161固定。在轮毂电机140外侧刹车盘151与电机外转子相连，负责汽车制动的问题。如图8～图11所示，集成式半主动悬架及转向模块，这里将汽车悬架系统和转向系统集成一个模块，由转向机架161、半主动式悬架系统、转向电机基座160、转向系统组成，采用半主动式悬架系统以及线控转向系统；其中，在转向电机基座160上下对称布置有两个半主动式悬架162，对称安装在转向电机基座160及转向机架161之间，可以通过电子控制单元ECU控制，改变悬架的阻尼系数，分别由弹性元件、减震器、导向机构等组成，在半主动式悬架162的液压缸内部活塞上布置有节流孔162a，在转向机架161与电机基座160之间还设置螺旋弹簧162c；在现有技术中，阀门162b移动可改变节流孔162a通道的节面积，在受到信号控制时，从而改变整个悬架系统的阻尼；其中，液压减震器活塞杆166两端均穿过液压缸，外端与转向机架161利用花键167连接，内端同样通过花键与花键套165相连接，这样通过花键套165传递过来的转动，可以通过活塞杆166传递到转向机架161，转向机架161与车轴131相连，当转向电机本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于电动汽车车轮全方位转向的转换装置，其特征在于，包括：车轴，其穿过轮毂电机的中心并且和轮毂电机的定子固定，车轮相对于所述车轴自由旋转；转向支架，其固定连接所述车轴或其和所述车轴形成为一体；所述转向支架具有两个平行外伸脚；电机基座，其设置在所述转向支架的两个外伸脚之间，并且具有容纳空间；减振液压缸，其固定设置在所述电机基座和所述转向支架的所述外伸脚之间；减振液压活塞杆，其穿过所述电机基座和所述减振液压缸，并且固定在所述转向支架的两个外伸脚之间；转向电机，其设置在所述容纳空间内，能够驱动所述减振液压活塞杆旋转。
【技术特征摘要】
1.一种用于电动汽车车轮全方位转向的转换装置，其特征在于，包括：车轴，其穿过轮毂电机的中心并且和轮毂电机的定子固定，车轮相对于所述车轴自由旋转；转向支架，其固定连接所述车轴或其和所述车轴形成为一体；所述转向支架具有两个平行外伸脚；电机基座，其设置在所述转向支架的两个外伸脚之间，并且具有容纳空间；减振液压缸，其固定设置在所述电机基座和所述转向支架的所述外伸脚之间；减振液压活塞杆，其穿过所述电机基座和所述减振液压缸，并且固定在所述转向支架的两个外伸脚之间；转向电机，其设置在所述容纳空间内，能够驱动所述减振液压活塞杆旋转。2.如权利要求1所述的用于电动汽车车轮全方位转向的转换装置，其特征在于，所述减振液压活塞杆的径向周缘形成活塞，其上设置节流孔。3.如权利要求2所述的用于电动汽车车轮全方位转向的转换装置，其特征在于，所述电机基座，其一端通过法兰与车轮固定轴连接，另一端与所述转向支架相连。4.如权利要求1-3中任一项所述的用于电动汽车车轮全方位...
【专利技术属性】
技术研发人员：靳立强，田端洋，张志阳，褚学聪，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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