用于轮毂驱动车辆的转向系统及轮毂驱动车辆技术方案

本发明专利技术涉及一种用于轮毂驱动车辆的转向系统及轮毂驱动车辆。该转向系统包括与轮毂驱动车辆的车轮抗扭连接的转向节和驱动电机，驱动电机驱动转向节带动相应的车轮进行转向，其中，驱动电机的定子同轴固定在轮毂驱动车辆的悬架的导向杆上，驱动电机的转子可转动地支承在导向杆上，并且转子与转向节抗扭连接。该转向系统避免了转向横拉杆对车轮转向角度的限制，构造简单、转向灵活且转向精度高。

Steering system and hub driven vehicles for hub driven vehicles

【技术实现步骤摘要】
用于轮毂驱动车辆的转向系统及轮毂驱动车辆
本专利技术涉及轮毂驱动车辆领域。具体地，本专利技术涉及一种用于轮毂驱动车辆的转向系统以及包括该转向系统的轮毂驱动车辆。
技术介绍
传统车辆使用半轴来将电机产生的转矩传递到车轮以驱动车轮转动，同时设置转向横拉杆来使车轮转向。半轴和转向横拉杆限制了车轮转向时的运动空间，使得车轮能够达到的转向角度非常小，因此传统车辆在转向时需要很大的转弯半径(对于大部分传统车辆而言，转弯半径通常大于4m，仅有少数概念车型能够获得大约3m的转弯半径)。如此之大的转弯半径使得传统车辆在复杂路况下很难闪避。在某些情况下，比如需要靠边停车时，使用传统的车辆转向系统难以方便地停车。新能源汽车现在已经成为汽车行业未来发展的一个主要方向，而新能源车型的驱动技术和传动内燃机汽车有着很大的区别，而其中一类驱动技术有着很好的发展前景，这就是轮毂电机技术。轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，其最大特点就是将动力、传动和制动装置都集成到轮廓内，因此将电动车辆的机械部分大大简化。轮毂电机驱动的车辆不再需要安装半轴，转向时车轮能够转动的角度更大，转向性能更好。CN105437951A公开了一种轮毂驱动装置，其通过轮内电机来驱动车轮转动，并且通过转向横拉杆和转向节来使车轮转向。虽然在这种轮毂驱动车辆中不再需要半轴，但仍然需要设置转向横拉杆，借助转向横拉杆等连杆机构与转向节配合来驱动车轮转向。转向横拉杆能够使车轮转动的角度是有限的，从而限制了车轮转向系统灵活性的进一步提高。
技术实现思路
因此，本专利技术需要解决的技术问题是，提供一种构造简单、转向灵活且转向精度高的车辆转向系统。上述问题通过根据本专利技术的一种用于轮毂驱动车辆的转向系统而得到解决。该转向系统包括与轮毂驱动车辆的车轮抗扭连接的转向节和驱动电机，驱动电机驱动转向节带动相应的车轮进行转向，其中，驱动电机的定子同轴固定在轮毂驱动车辆的悬架的导向杆上，驱动电机的转子可转动地支承在导向杆上，并且转子与转向节抗扭连接。由于每个车轮的转向由单独的电机来驱动，因而不再需要连接在不同车轮之间的转向横拉杆来传递转向力，单个车轮围绕导向杆的转动受到的限制大大减小，如此便能够以更大的角度进行转向，进而提高了转向系统的灵活性，同时，电机同轴布置在导向杆上，大大节省了布局空间。优选地，驱动电机为外转子式电机。导向杆从驱动电机中心穿过，与定子抗扭连接，定子相对于导向杆静止，转子套设在定子外侧，从而可以相对于导向杆转动。根据本专利技术的优选实施例，转向节同轴设置在驱动电机外侧。转向节套设在电机外侧，并与驱动电机的转子抗扭连接，转子直接带动转向节转动，可以实现对转向角度的精准控制，同时转向节起到电机壳体的作用，可以保护电机并屏蔽电磁干扰。优选地，转向节通过轴承支承在导向杆上。转向节可以借助轴承相对于导向杆转动。根据本专利技术的另一优选实施例，转子与驱动电机的壳体抗扭连接，并且转向节与驱动电机的壳体一体形成。壳体对驱动电机提供保护和电磁屏蔽，并将转子的转动运动传递到转向节，从而通过转向节带动车轮转向。优选地，壳体通过轴承支承在导向杆上。壳体可以借助轴承相对于导向杆转动。根据本专利技术的另一优选实施例，该转向系统还包括密封装置，密封装置设置在轴承的外侧。密封装置可以防止外界的灰尘进入电机内，从而保护电机正常运行。根据本专利技术的另一优选实施例，该转向系统还包括电子控制单元，电子控制单元与驱动电机相连接并接收驾驶者的控制要求来控制驱动电机的运行，从而实现驾驶者对车轮转向的控制。由于根据本专利技术为每个转向节单独设置驱动电机，即每个车轮具有单独的转向系统，因而电子控制单元能够与各个转向系统连接，并在进行转向时协调各个转向系统的转向运动。上述技术问题还通过根据本专利技术的一种轮毂驱动车辆而得到解决，该轮毂驱动车辆包括具有上述特征的转向系统。附图说明以下结合附图进一步描述本专利技术。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：图1是根据本专利技术的实施例的转向系统的剖视示意图。具体实施方式图1是根据本专利技术的实施例的转向系统1的剖视示意图。如图1所示，转向系统1包括转向节4和驱动电机5。车轮2中安装有轮毂驱动系统(未示出)，车轮2的轮毂与转向节4抗扭连接。车辆的悬架系统包括导向杆3，导向杆3通过上臂10和下臂11等与底盘或车身的其他部件(未示出)连接。导向杆3穿过转向节4，并借助两个轴承9支撑在转向节4上。转向系统1可以具有一个或多个轴承9(图中示出为2个)。转向节4内安装有驱动电机5，驱动电机5为具有定子7和转子8的外转子式电机。定子7同轴固定在导向杆3上，转子8同轴套设在定子7外侧并且固定在电机壳体上。电机壳体固定在转向节4内侧，并且优选与转向节4一体形成。或者，转向节4也可以直接作为固定和封装驱动电机5的壳体，而不需要另设壳体。当车辆转向时，驱动电机5运转，转子8相对于定子7转动，带动转向节4相对于导向杆3转动，进而使车轮2相对于导向杆3转动，最终实现车轮的转向。根据实施例的转向系统1可以为每个转向车轮2配备单独的转向驱动电机5，因此不需要设置转向横拉杆来将单一来源的转向扭矩传递到不同的车轮上，如此便避免了转向横拉杆对车轮转向角度的限制，进而大大提高了车轮转向的灵活性。此外，由于转向驱动电机5集成在转向节4内，因此构造简单，大大节省了安装空间。并且，由于转子8与转向节4直接抗扭连接，可以实现驱动电机5与转向节4之间的精准传动，进而精确控制车轮2的转向角度。本专利技术的转向系统1可以控制车轮在±90°范围内精准转向。在本专利技术的实施例中，转向系统1还设有与驱动电机5相连的电子控制单元6。电子控制单元6接收驾驶者的控制指令，并根据控制指令向驱动电机5发出控制信号来控制驱动电机5的运行，进而控制不同的车轮2共同协调转向。此外，在本专利技术的实施例中，转向系统1还可以包括密封装置(未示出)。密封装置设置在每个轴承的外侧，防止外界的尘土进入到驱动电机5中，进而保障驱动电机5的正常运转。虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本专利技术的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。附图标记1转向系统2车轮3导向杆4转向节5驱动电机6电子控制单元7定子8转子9轴承10上臂11下臂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于轮毂驱动车辆的转向系统(1)，包括与所述轮毂驱动车辆的车轮(2)抗扭连接的转向节(4)和驱动电机(5)，所述驱动电机(5)驱动所述转向节(4)带动相应的车轮(2)进行转向，/n其特征在于，/n所述驱动电机(5)的定子(7)同轴固定在所述轮毂驱动车辆的悬架的导向杆(3)上，所述驱动电机(5)的转子(8)可转动地支承在所述导向杆(3)上，并且所述转子(8)与所述转向节(4)抗扭连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于轮毂驱动车辆的转向系统(1)，包括与所述轮毂驱动车辆的车轮(2)抗扭连接的转向节(4)和驱动电机(5)，所述驱动电机(5)驱动所述转向节(4)带动相应的车轮(2)进行转向，
其特征在于，
所述驱动电机(5)的定子(7)同轴固定在所述轮毂驱动车辆的悬架的导向杆(3)上，所述驱动电机(5)的转子(8)可转动地支承在所述导向杆(3)上，并且所述转子(8)与所述转向节(4)抗扭连接。


2.根据权利要求1所述的转向系统(1)，其特征在于，所述转向节(4)同轴设置在所述驱动电机(5)外侧。


3.根据权利要求2所述的转向系统(1)，其特征在于，所述转向节(4)通过轴承(9)支承在所述导向杆(3)上。


4.根据权利要求1所述的转向系统(1)，其特征在于，所述转子(8)与所述驱动电...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟伟丰，陈映杰，李文杰，楚向锋，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE