主销零偏置线控独立驱动与转向的汽车行走机构及电动车制造技术

本实用新型专利技术公开了一种主销零偏置线控独立驱动与转向的汽车行走机构及电动车。克服机构复杂和车辆稳定性低的问题。该机构由转向部件、悬架部件和车轮部件组成。转向部件由主销组件与转向立轴组件组成。主销组件包括转向电机（１）、减速器（２）、减速器输出法兰盘（３）、主销套筒（５）、主销（６）与编码盘（７）；转向立轴组件包括主转向臂（８）、转向立轴（１２）、上定距板（１９）与下定距板（２４）。悬架部件包括上弹簧座（１０）、减振器（１１）、弹簧（１３）与下弹簧座（１４）。车轮部件包括轮毂电机（１６）、车轮（１８）与车轮支架（２２）。电动车由车架（２８）、主销零偏置线控独立驱动与转向的汽车行走机构和电控系统组成。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种应用在车辆上的车辆行走机构，更具体地说，本技术涉 及一种轮边集成了驱动、转向与减震功能的车辆行走机构。同时，本技术还涉及一种应 用该种主销零偏置线控独立驱动与转向的汽车行走机构的电动车。
技术介绍
应用轮毂电机驱动的电动车采用传统汽车的悬架和转向系。这样的电动车机动灵 活性差，驾驶员必须具备相当的技术与复杂的操作才能在相对狭小的空间中移动车辆，同 时传统的悬架和转向系的设计是以牺牲车辆的动力性换来车辆的稳定性。随着线控技术以 及机电一体化的飞速发展，其在车辆方面的应用也日趋广泛，线控驱动，线控转向，线控制 动技术也逐渐完善。集成在轮边的驱动和转向综合机构将驱动与转向全部集成到每个车 轮，摆脱了传统转向机构与驱动机构中左右轮的机械连接，明显减小了机构的尺寸，并且可 以对每个车轮独立的施加驱动力矩和车轮转角，能方便的应用电控技术提高车辆的操纵稳 定性，并能实现横行、原地转向等运动模式，明显提高了车辆的机动性，使得泊车和狭小空 间的移动非常方便。目前实现车轮士90°转向的电动车上的悬架主要有以下两种1.澳大利亚 harvester :2007 年 7 月 7 日，在 EZE Corporation 官方主页 http // www. smartwheel. com. au 上发表的pdf文件harvester MS4 report,文件中所述的油气弹 簧悬架垂直布置在车轮正上方，转向电机及锥齿轮减速器布置在悬架中部车架上并对悬架 起定位支撑作用，悬架与锥齿轮间用两片钢片构成两个“V”型铰接连接。转向时，转向电机 发出的扭矩经减速器、“V”型片、悬架传至车轮。钢片的功能是实现车轮轴向上下移动又能 周向传递转向力矩。悬架是外伸梁结构，刚度较大、传动稳定。但“V”型片需传递较大扭矩， 力臂小，需要承受较大的剪切应力，易疲劳损坏。两“V”型片间采用铰链连接，存在间隙，影 响转向精度，降低车辆稳定性。而且整套机构尺寸庞大，难以在乘用车上应用。2.日本日产公司开发出PIV02电动概念车，该车应用轮毂电机驱动，转向电机布 置在车轮的上方。车轮可以实现士90°转向，但该机构应用MATEMO底盘系统，没有悬架，而 且整套机构采用悬臂梁布置，刚度小。3.中国专利申请号为2009100674643，公开号为CN101648573A，专利技术名称为“轮边 综合驱动与转向的汽车行走机构”。该案中提出的轮边综合驱动与转向的汽车行走机构中 悬架组件是设置在车轮的上方，转向组件通过两个“V”型片传递转矩，转向电机的转矩通过 蜗轮蜗杆机构传递到“V”型片上，这种设计使得轮边综合驱动与转向的汽车行走机构的尺 寸较大，加工和维护的难度较大，而且提高了车辆的重心，降低了车辆的稳定性。蜗轮蜗杆 机构正逆效率不等，应用在汽车的转向中会使车轮的回正性变坏，难以测量车轮的回正力 矩，降低车辆的操纵稳定性。该轮边综合驱动与转向的汽车行走机构的弹簧下质量较大，降 低了车辆的平顺性和操纵稳定性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服了现有技术存在机构复杂和车辆稳定性 低等问题，提供一种结构简单的汽车轮边具有独立驱动与能够实现车轮士90°转向的行走 机构。同时，本技术还提供一种应用该种主销零偏置线控独立驱动与转向的汽车行走 机构的电动车。为解决上述技术问题，本技术是采用如下技术方案实现的所述的主销零偏 置线控独立驱动与转向的汽车行走机构由车轮部件、悬架部件和转向部件组成。所述的转 向部件是由主销组件与转向立轴组件组成。所述的主销组件包括转向电机、减速器、减速器输出法兰盘、内花键法兰盘、主销 套筒、主销与编码盘。主销通过1号圆锥滚子轴承与2号圆锥滚子轴承安装在主销套筒中，主销下端的 轴肩和2号圆锥滚子轴承的内环的下端面相接触，2号圆锥滚子轴承的外环的上端面和主 销套筒内壁下部凸缘的下端面相接触，1号圆锥滚子轴承的外环的下端面和主销套筒内壁 中部凸缘的上端面相接触，1号圆锥滚子轴承的内环的上端面和圆锁紧螺母的下端面相接 触，转向电机和减速器依次固定连接在主销套筒的上端面上，减速器的输出端和减速器输 出法兰盘通过螺栓固定连接，减速器输出法兰盘和内花键法兰盘通过螺栓和定位销固定连 接，内花键法兰盘套装在主销的上端，编码盘套装在主销下端的过渡轴上，采用螺栓将主销 与编码盘和转向立轴组件固定连接，转向电机、减速器、主销套筒、主销和编码盘的轴对称 线共线。所述的转向立轴组件包括主转向臂、两根结构相同的转向立轴、上定距板与下定 距板。主转向臂的左端与主销最下端固定连接，主转向臂右端与两根结构相同的转向立 轴的上端固定连接，两根结构相同的转向立轴的轴对称线和主转向臂底端面垂直，上定距 板与下定距板分别固定连接在两根结构相同的转向立轴的中部与下端，两根结构相同的转 向立轴的轴对称线和主销的轴对称线平行。技术方案中所述的两根结构相同的转向立轴之间的上定距板的上表面和主转向 臂底端面之间固定连接一根斜焊接支承轴；所述的悬架部件包括上弹簧座、减振器、弹簧、 下弹簧座。上弹簧座固定连接在主转向臂的右端面上，下弹簧座固定连接在车轮部件中车 轮支架的右端面上。螺旋弹簧套装在减振器的周围，减振器的两端分别通过铰轴转动连接 在上弹簧座与下弹簧座上，螺旋弹簧的上端面与下端面分别和上弹簧座底面与下弹簧座的 上端面接触连接。减振器与弹簧的轴对称线和转向立轴组件中的两根结构相同的转向立轴 的轴对称线平行；所述的车轮部件包括轮毂电机、车轮和车轮支架。车轮固定连接在轮毂 电机的转子外壳上，轮毂电机的定子轴和车轮支架固定连接，车轮支架与转向立轴组件中 的两根结构相同的转向立轴滑动连接。车轮的中心平面和主销组件中的主销的轴对称线共 面。定子轴的轴对称线和主销组件中的主销的轴对称线垂直相交；所述的车轮支架与转向 立轴组件中的两根结构相同的转向立轴滑动连接是指车轮支架与两根结构相同的转向立 轴之间安装有滑动轴承。所述的电动车由车架、四套结构相同的主销零偏置线控独立驱动与转向的汽车行 走机构、电控系统和电源组成。四套结构相同的主销零偏置线控独立驱动与转向的汽车行走机构分别和车架中 两套结构相同的前部焊装连接部件与两套结构相同的后部焊装连接部件固定连接，固定连 接后的四套结构相同的主销零偏置线控独立驱动与转向的汽车行走机构中主销的轴对称 线垂直地面。电控系统和电源安装在车架的前端与后端。电控系统分别与四套结构相同的 主销零偏置线控独立驱动与转向的汽车行走机构中的转向电机与轮毂电机电线连接，电控 系统与电源电线连接。技术方案中所述的四套结构相同的主销零偏置线控独立驱动与转向的汽车行走 机构分别和车架中两套结构相同的前部焊装连接部件与两套结构相同的后部焊装连接部 件固定连接是指四套结构相同的主销零偏置线控独立驱动与转向的汽车行走机构中主销 套筒上的法兰盘和前部焊装连接部件与后部焊装连接部件的前部竖直安装板与后部竖直 安装板通过螺栓和定位销固定连接。在主销套筒上的法兰盘和车架上的前部焊装连接部 件与后部焊装连接部件的前部竖直安装板与后部竖直安装板之间加装调整主销倾角的斜 垫片；所述的电控系统包括中央控制器及显示器、转向控制部分、驱动控制部分与电源管理 器。所述的转向控制部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主销零偏置线控独立驱动与转向的汽车行走机构，由车轮部件、悬架部件和转向部件组成，其特征在于，所述的转向部件是由主销组件与转向立轴组件组成；　　所述的主销组件包括转向电机（１）、减速器（２）、减速器输出法兰盘（３）、内花键法兰盘（４）、主销套筒（５）、主销（６）与编码盘（７）；　　主销（６）通过１号圆锥滚子轴承与２号圆锥滚子轴承安装在主销套筒（５）中，主销（６）下端的轴肩和２号圆锥滚子轴承的内环的下端面相接触，２号圆锥滚子轴承的外环的上端面和主销套筒（５）内壁下部凸缘的下端面相接触，１号圆锥滚子轴承的外环的下端面和主销套筒（５）内壁中部凸缘的上端面相接触，１号圆锥滚子轴承的内环的上端面和圆锁紧螺母的下端面相接触，转向电机（１）和减速器（２）依次固定连接在主销套筒（５）的上端面上，减速器（２）的输出端和减速器输出法兰盘（３）通过螺栓固定连接，减速器输出法兰盘（３）和内花键法兰盘（４）通过螺栓和定位销固定连接，内花键法兰盘（４）套装在主销（６）的上端，编码盘（７）套装在主销（６）下端的过渡轴上，采用螺栓将主销（６）与编码盘（７）和转向立轴组件固定连接，转向电机（１）、减速器（２）、主销套筒（５）、主销（６）和编码盘（７）的轴对称线共线；　　所述的转向立轴组件包括主转向臂（８）、两根结构相同的转向立轴（１２）、上定距板（１９）与下定距板（２４）；　　主转向臂（８）的左端与主销（６）最下端固定连接，主转向臂（８）右端与两根结构相同的转向立轴（１２）的上端固定连接，两根结构相同的转向立轴（１２）的轴对称线和主转向臂（８）底端面垂直，上定距板（１９）与下定距板（２４）分别固定连接在两根结构相同的转向立轴（１２）的中部与下端，两根结构相同的转向立轴（１２）的轴对称线和主销（６）的轴对称线平行。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：管欣，詹军，崔文锋，赵鼎，孙海洋，伍家麟，洪峰，朱琳，彭立恩，李陆浩，田长安，孙吴龙，吴玉洁，张立增，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：实用新型
国别省市：82[]