独立转向装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种独立转向装置，其包括：转向电机，用于提供驱动车轮转向的动力；减速机构，用于对转向电机的动力输出进行转换；转向节，用于支撑减速机构和带动车轮绕主销轴线转向；上横臂，其通过上球铰连接转向节；以及连杆，其用于连接减速机构的动力输出端和上横臂。减速机构包括减速器、小齿轮和大齿轮，其中，转向电机通过减速器连接小齿轮，小齿轮啮合大齿轮，大齿轮连接连杆，减速器的壳体与转向节连接，减速器和小齿轮与转向电机同轴配置和布置，大齿轮可转动地支撑在减速器的壳体或转向节上，其轴线与主销轴线重合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆转向
，特别涉及线传转向
，具体是指一种具有大转向角特性的独立转向装置。
技术介绍
近年来，伴随着电驱动技术和线传技术的发展，集成了轮内电机和线传转向系统的高机动性电动车辆已得到了极大的关注。此类车辆上采用的独立转向装置，可根据阿克曼角的要求，独立转动每个车轮，实现原地中心转向、定点转向和横行等功能，极大地拓展了车辆在狭小空间内的机动性。美国专利US6561397B1公开了一种独立转向装置，其包括一端与底盘相连接、另一端与转向支架相连接的上、下横臂，转向支架可随上、下横臂进行上下跳动，但不可前后 移动或转动，转向节可转动地连接在转向支架上，在转向支架上还设置了转向电机及其减速机构，其通过齿轮和转向节相连接并传递动力以实现转向运动。美国专利US6568697B1公开了另外一种独立转向装置，其包括下端与下横臂通过球铰相连接、上端与减振装置可转动连接的转向节，减振装置不可转动地固定在底盘上，转向电机及其减速机构布置在减振装置和转向节之间并固接在减振装置的下端，其输出端与转向节上端相连接以传递动力进行转向。美国专利US7204341B2公开了另外一种独立转向装置，其包括固接在车桥末端的主销，通过轴承可转动连接在主销上的转向节，转向电机及其减速机构布置在转向节上，其输出端与主销固接，转向电机的动力通过减速机构后输出到主销上，由于主销固定不可转动，其反作用转矩推动转向节转动。美国专利申请US2007/0045036A1公开了一种独立转向装置，其包括布置在主销轴线上的转向电机及其减速机构，特别地，在减速机构输出端配置了等速万向节输出轴。该独立转向装置适用于多种悬架，且安装灵活。用于双横臂悬架时，可将其固接在转向节中下部，等速万向节输出轴下端穿过下横臂原球销孔后固接，或者将其固接在下横臂的下侧，等速万向节输出轴下端向上穿过下横臂原球销孔后和转向节下部固接。在上述的技术方案中，均采用了输出轴线与主销轴线重合的转动执行器，理论上只要横臂、车轮等构件不发生干涉，即可实现-35° +95°的大转向角范围。但是，前两种技术方案，需要对悬架进行较大的修改，以形成一可以上下跳动但不可转动的支撑以固定转向装置，第三种技术方案需要实主销，只适用于非独立悬架车桥，第四种技术方案采用了等速万向节输出轴，结构比较复杂。因此，还存在着提供一种独立转向装置的需求，其结构简单，对悬架修改小，不需要实主销，特别适合采用上下球铰形成虚主销的双横臂悬架，且具有大转向角特性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述现有技术中的缺点，提供一种独立转向装置，其结构简单，对悬架修改小，不需要实主销，特别适合采用上下球铰形成虚主销的双横臂悬架，且具有大转向角特性。本专利技术提供了一种独立转向装置，其包括转向电机，用于提供驱动车轮转向的动力；减速机构，用于对所述转向电机的动力输出进行转换；转向节，用于支撑所述减速机构和带动车轮绕主销轴线转向；上横臂，通过上球铰连接所述转向节；以及连杆，用于连接所述减速机构的动力输出端和所述上横臂。 根据本专利技术的独立转向装置，所述减速机构包括减速器、小齿轮和大齿轮，其中，所述转向电机通过所述减速器连接所述小齿轮，所述小齿轮啮合所述大齿轮，所述大齿轮连接所述连杆，所述减速器的壳体与所述转向节连接，所述减速器和所述小齿轮与所述转向电机同轴配置和布置，所述大齿轮可转动地支撑在所述减速器的壳体或所述转向节上，其轴线与主销轴线重合。根据本专利技术的独立转向装置，所述连杆的下端与所述减速机构的动力输出端固接；以及所述连杆的上端与所述上横臂铰接，其中，铰接轴线垂直于主销轴线并相交于所述上球铰的球头中心。根据本专利技术的独立转向装置，所述的独立转向装置还包括角度传感器，用于测量车轮的转向角。根据本专利技术的独立转向装置，当所述转向电机旋转时，动力通过所述减速机构的动力输出端传递到所述连杆上，由于所述连杆被所述上横臂限制不可转动，反作用转矩就驱动所述转向节带动车轮绕主销轴线转向。因此，根据本专利技术可以得到一种独立转向装置，其结构简单，对悬架修改小，不需要实主销，特别适合采用上下球铰形成虚主销的双横臂悬架，且具有大转向角特性。附图说明图I是本专利技术的实施例所涉及的独立转向装置的轴测局部剖视示意图；图2是图I所示的独立转向装置的不含转向节的轴测局部剖视示意图。图中1转向电机；2，21，22，23分别是减速机构、减速器、小齿轮和大齿轮；3上横臂；4连杆；5转向节；6上球铰；10车轮;A1主销轴线；A2铰接轴线；C1上球铰球头中心。具体实施例方式为了能够更清楚地理解本专利技术的
技术实现思路
，特举以下实施例详细说明。应理解，实施例仅是用于说明本专利技术，而不是对本专利技术的限制。图I和图2分别是本专利技术的实施例所涉及的独立转向装置的轴测局部剖视示意图和不含转向节5的轴测局部剖视示意图。参照图I和图2，本专利技术提供了一种独立转向装置，其包括转向电机I，用于提供驱动车轮10转向的动力；减速机构2，用于对转向电机I的动力输出进行转换；转向节5，用于支撑减速机构2和带动车轮10绕主销轴线Al转向；上横臂3，通过上球铰6连接转向节5 ;以及连杆4，用于连接减速机构2的动力输出端和上横臂3。减速机构2包括减速器21、小齿轮22和大齿轮23，其中，转向电机I通过减速器21连接小齿轮22，小齿轮22啮合大齿轮23，大齿轮23连接连杆4，减速器21的壳体与转向节5连接，减速器21和小齿轮22与转向电机I同轴配置和布置，大齿轮23可转动地支撑在减速器21的壳体或转向节5上，其轴线与主销轴线Al重合。由于体积限制，转向电机I多采用10(T200W的高速电机来实现，为了满足转向特性的要求，其转速必须降低。因此，需要匹配传动比较大的减速器21。谐波减速器或多级行星减速器可实现的传动比大，且可满足布置的要求。连杆4的下端与大齿轮23固接，连杆4的上端与上横臂3铰接，其中，铰接轴线A2垂直于主销轴线Al并相交于上球铰6的球头中心Cl。为了实现转向，大齿轮23的转动必须被限制以产生反作用力矩，因此，必须将其连接到在车轮10转向时相对不转动的部件，即上横臂3上。由于车轮10上下跳动时，上横臂3和转向节5之间的夹角也会发生改变，因此，必须在上横臂3上找到一根相对转向节5不动的轴线，来铰接连杆4。过上球铰6的球头中心Cl且垂直于主销轴线Al的轴线A2可以满足这一要求。 独立转向装置还包括未示出的角度传感器，其用于测量车轮10的转向角，反馈给控制装置后，调整转向电机I的输出，以精确实现所要求的阿克曼角。由于大齿轮23和车轮10的转向角范围一致，因此，设置在大齿轮23的附近的角度传感器可以精确地测量车轮10的转向角。当转向电机I旋转时，动力通过减速器21和小齿轮22传递到大齿轮23上，由于大齿轮23被连杆4限制不可转动，反作用转矩就驱动转向节5带动车轮10绕主销轴线Al转向。如上所述，本专利技术实施例的独立转向装置，其结构简单，对悬架修改小，不需要实主销，特别适合采用上下球铰形成虚主销的双横臂悬架，且具有大转向角特性。本专利技术并不局限于上述实施例，而是覆盖在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下所进行的所有改变和修改。这些改变和修改不应被认为是脱离了本专利技术的精神和范围，并且所有诸如对于本领域技术人员来说显而易见的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种独立转向装置，其包括：转向电机，用于提供驱动车轮转向的动力；减速机构，用于对所述转向电机的动力输出进行转换；转向节，用于支撑所述减速机构和带动车轮绕主销轴线转向；上横臂，通过上球铰连接所述转向节；以及连杆，用于连接所述减速机构的动力输出端和所述上横臂。

【技术特征摘要】
1.ー种独立转向装置，其包括 转向电机，用于提供驱动车轮转向的动カ； 減速机构，用于对所述转向电机的动カ输出进行转换； 转向节，用于支撑所述减速机构和带动车轮绕主销轴线转向； 上横臂，通过上球铰连接所述转向节；以及 连杆，用于连接所述减速机构的动カ输出端和所述上横臂。2.根据权利要求I所述的独立转向装置，其特征在于，所述减速机构包括減速器、小齿轮和大齿轮，其中，所述转向电机通过所述減速器连接所述小齿轮，所述小齿轮啮合所述大齿轮，所述大齿轮连接所述连杆，所述减速器的壳体与所述转向节连接，所述减速器和所述小齿轮与所述转向电机同轴配置和布置，所述大齿轮可转动地支撑在...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏承钢，孙江明，
申请(专利权)人：上海中科深江电动车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：