一种独立转向与驱动电动汽车的线控转向装置及其悬架系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种独立转向与驱动电动汽车的线控转向装置及其悬架系统，所述的转向装置具有依次连接的转向电机，万向节，减速器，所述减速器为具有机械自锁功能的蜗轮蜗杆减速器，所述减速器的输出轴一端设有转向主销，另一端安装有绝对式编码器。同时提供一种配合上述线控转向装置的悬架系统。本实用新型专利技术提供的线控转向装置结构简单紧凑，且采用机械锁定方式实现对车辆行驶过程中的位置保持，降低转向系统的复杂性；同时提供的使用该线控转向装置的悬架系统，可独立控制车轮转向，实现前后轮转向、原地转向及任意方向的平移运动，适用于空间狭小及需灵活转向的场地。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电动汽车领域，尤其涉及电动汽车的转向装置及其悬架系统。
技术介绍
随着新能源汽车产业的不断发展，四轮独立转向与驱动电动汽车受到越来越多的重视。该类电动汽车采用4个轮毂电机独立驱动，利用电子差速，同时采用4个电机独立控制四个车轮的转向，无传统汽车的传动系统和转向梯形机构，传动效率高，可实现较理想的转向控制和汽车稳定性控制，另外，4个车轮都能够进行大角度转向，可以实现车辆的原地转向及横向行驶，极大提高了汽车移动的灵活性。目前日本已经出现这种类型的概念车，国内对该类电动汽车也已有研究。如中国专利文献CN200910017734公布了一种独立驱动、转向、悬挂和制动的一体化车轮总成，其中，转向装置由转向电机、可伸缩万向节、主动锥齿轮、从动锥齿轮和绝对式编码器组成，转向电机与主动锥齿轮之间通过可伸缩万向节连接，转向电机的后部连接有电磁制动器，从动锥齿轮与主动锥齿轮啮合，从动锥齿轮固定安装在悬架装置中等速万向节的外套一端，绝对式编码器安装在等速万向节的外套上；悬架装置由上横臂、等速万向节、转向节、球头、下摆臂及减震器组成，转向节上端与等速万向节内套刚性相连，等速万向节外套通过轴承与上摆臂相连，其下端通过球头与下摆臂连接，减震器一端与下摆臂连接。该装置实现了独立驱动与转向，但车辆行驶过程中车轮的位置保持通过电磁制动器来实现，这种设计使转向系统的零部件较多，整个转向系统变得很复杂，同时也增加了维护和保养的成本。
技术实现思路
本技术针对现有技`术存在的问题，提供一种系统结构简单，便于维护保养的具有独立驱动、独立转向功能的电动汽车的转向装置和悬架系统。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案:一种独立转向与驱动电动汽车的线控转向装置，包括依次连接的转向电机、万向节和减速器，所述转向电机固定安装在车体上，所述转向电机通过所述万向节与所述减速器连接，所述减速器为具有机械自锁功能的蜗轮蜗杆减速器，所述减速器的输出轴一端设有转向主销，另一端安装有绝对式编码器。所述的万向节为可伸缩式万向节。一种配合上述线控转向装置的悬架系统，包括悬架装置、线控转向装置、轮毂驱动装置以及制动装置，所述悬架装置包括车架以及分别横向连接在其上端和下端的上横臂和下横臂，转向节的下端通过下球头与下横臂连接，在下横臂和车架之间设置有减震器，其特征在于:所述减速器的输出端的所述转向主销通过花键与固定于所述转向节上端的球笼连接，所述转向主销通过一对圆锥滚子轴承固定于上横臂末端的轴承底座上，并通过轴承端盖对圆锥滚子轴承进行轴向固定。所述的轮毂驱动装置包括车轮和轮毂电机，轮毂电机的外转子与车轮的轮辋固定在一起，轮毂电机的定子轴与悬架装置中的转向节刚性连接。所述的制动装置包括制动卡钳和刹车盘，制动卡钳固定于转向节上，刹车盘与轮毂电机的外转子固定一起。 所述的制动卡钳采用液压驱动。所述的上横臂具有两个横杆，所述横杆与车架在水平面上构成三角形结构，所述减速器安装在所述两个横杆的连接处。所述的减震器为弹簧减震器，所述弹簧减震器的一端连接在车架上，另一端连接在下横臂的末端。本技术的有益效果是:1、本技术所述的独立转向与驱动电动汽车的线控转向装置，包括转向电机、万向节和减速器，所述减速器为具有机械自锁功能的涡轮杆减速器，在减速器的输出轴一端设有转向主销，另一端安装有绝对式编码器。该技术方案中采用具有自锁功能的蜗轮蜗杆减速器，这种蜗轮蜗杆减速器既能够起到加速的作用，又可以使汽车在行驶过程中保持一定的方向，有效避免了现有技术中采用电磁制动器导致转向系统零部件较多、系统复杂的技术问题，这种设计在保证转向功能的同时又简化了转向系统的结构，使得所述线控转向装置结构简单紧凑，使整个转向系统变得简单实用，且采用机械锁定方式实现对车辆行驶过程中的位置保持，降低 转向系统的复杂性，而且也有利于保养维护。2、本技术提供一种悬架系统，包括悬架装置、线控转向装置、轮毂装置以及制动装置，所述线控转向装置为本技术所述的独立转向与驱动电动汽车的线控转向装置，所述线控转向装置的所述转向主销通过花键与固定于所述转向节上端的球笼连接，所述转向主销通过一对圆锥滚子轴承固定于上横臂末端的轴承底座上，并通过轴承端盖对圆锥滚子轴承进行轴向固定，通过上述结构将所述线控转向装置与所述悬架装置连接，构成悬架系统，使得整个悬架系统连接稳固、结构简单、控制方便。采用本技术所述的线控转向装置的独立悬架系统，可独立控制车轮转向，实现前后轮转向、原地转向及任意方向的平移运动，适用于空间狭小及需灵活转向的场地。3、本技术所述的悬架系统，上悬臂的两根横杆与车架构成三角形结构，减速器安装在两个横杆的连接处，即三角形的顶角处，转向电机固定在车架上，这样就是的整个转向系统更加稳固。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是转向节的主视图；图3是转向节的俯视图；图4是上横臂的主视图；图5是上横臂的俯视图；图6是本技术的车轮转向示意图；图中:11_轮毂电机，12-车轮，21-转向电机，22-可伸缩万向节，23-减速器，24-编码器，25-转向主销，30-轴承端盖，31-车架，32-上横臂，33-减震器，34-球笼，35-下横臂，36-转向节，37-下球头，38-螺栓，39-圆锥滚子轴承，41-刹车盘，42-制动卡钳。具体实施方式实施例1:参见图1，本技术提供一种线控转向装置，包括依次连接的转向电机21、万向节22和减速器23，所述转向电机21固定安装在车体上。所述转向电机21通过万向节22与所述减速器23连接，所述减速器23为具有机械自锁功能的蜗轮蜗杆减速器，所述减速器23的输出轴一端设有转向主销25，该转向主销通过花键设置于转向节36上端的球笼34内(参见图2图3)，减速器23的另一端安装有绝对式编码器24，所述绝对式编码器24用于将车轮的转向角反馈给驾驶室，实现人工或者计算机控制。所述的蜗轮蜗杆减速器一方面可以起到减速的作用，另一方面又可以使车轮在行驶过程中保持一定的方向，这样就可以省去现有转向系统中的电磁制动器，简化了转向系统的结构。因此，本技术所述的线控转向装置结构简单紧凑，且采用机械锁定方式实现对车辆行驶过程中的位置保持，降低转向系统的复杂性。本实施例采用的万向节22为可伸缩式万向节，由于汽车在行驶的过程中难免会产生颠簸，而采用可伸缩式万向节就能使汽车在颠簸的状况下仍保持原来的转向角。实施例2:本技术还提供一种使用上述实施例1构成的悬架系统，包括悬架装置、线控转向装置、轮毂驱动装置以及制动装置。所述悬架装置包括车架31以及分别横向连接在其上端和下端的上横臂32和下横臂35，上横臂的主视图和俯视图参见图4和图5，还包括转向节36，所述转向节36的主视图和俯视图常见图2和图3，转向节36的 下端通过下球头37与下横臂35连接，在下横臂35的端部和车架之间设有减震器33。 所述线控转向装置包括依次连接的转向电机21、万向节22和减速器23，所述转向电机21固定安装在车体上。所述转向电机21通过万向节22与所述减速器23连接，所述减速器23为具有机械自锁功能的蜗轮蜗杆减速器，所述减速器23的一端安装有绝对式编码器24，所述减速器23的输出轴另一端设有转向主销25，所述转向主销本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种独立转向与驱动电动汽车的线控转向装置，包括依次连接的转向电机（21）、万向节（22）和减速器（23），所述转向电机（21）固定安装在车体上，所述转向电机（21）通过所述万向节（22）与所述减速器（23）连接，其特征在于：所述减速器（23）为具有机械自锁功能的蜗轮蜗杆减速器，所述减速器的输出轴一端设有转向主销（25），另一端安装有绝对式编码器（24）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国卿，林桂林，李卫民，刘玢玢，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：实用新型
国别省市：