[發明專利]轉向電機位于麥弗遜懸架硬點處的線控四輪獨立轉向系統

在審

• 申請號: 201611205215.2
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106741145A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 陳辛波;王威;張立軍;王心堅;孟德建;卓桂榮;余卓平
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D7/18;B60G15/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 葉敏華

技術領域

本發明涉及電動汽車底盤與轉向領域，尤其是涉及一種轉向電機位于麥弗遜懸架硬點處的線控四輪獨立轉向系統。

背景技術

傳統車輛轉向系統通過轉向梯形機構保證轉向時內外車輪轉角之間有一定的函數關系，近似地滿足阿克曼轉向規律。但是由于轉向梯形的存在，必然會導致在車輪上下跳動時產生懸架導向機構和轉向桿系的運動干涉，也無法實現大角度的轉向。而線控四輪獨立轉向技術取消了傳統的梯形轉向機構，從根本上解決了該問題。線控四輪獨立轉向技術通過四套獨立可控的伺服電機傳動系統驅動車輪轉動，在結構允許的情況下轉角可以達到±90°，使車輛可以實現原地轉向、蟹行等多種模式。但現有的線控獨立轉向技術往往采用燭式懸架等簡單的懸架形式，難以在實現獨立轉向的同時兼顧到懸架的運動性能。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題提供一種轉向電機位于麥弗遜懸架硬點處的線控四輪獨立轉向系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種轉向電機位于麥弗遜懸架硬點處的線控四輪獨立轉向系統，包括車架、車輪、懸架和轉向電機總成，所述懸架分別與車輪和車架連接，所述懸架為包括下擺臂、轉向節和彈簧減振器的麥弗遜懸架，所述下擺臂和彈簧減振器均與轉向節連接，所述轉向節與車輪連接，所述下擺臂與車架連接，所述轉向電機總成分別與彈簧減振器和車架連接，通過驅動彈簧減振器繞轉向電機軸線轉動輸出力矩，使轉向節帶動車輪偏轉實現轉向。

所述轉向電機總成包括電機殼體、電機支座和轉向電機，所述轉向電機位于電機殼體內，所述電機殼體固連在電機支座上，所述轉向電機的輸出軸和電機支座均與彈簧減振器連接，所述電機殼體與車架連接。

所述轉向電機的輸出軸與彈簧減振器鍵聯。

所述電機支座與彈簧減振器通過推力軸承連接。

所述轉向電機通過虎克副與車架連接。

所述虎克副的實現方式包括十字銷或具有虎克鉸運動特征的橡膠襯套。

所述轉向電機總成還包括帶有自鎖功能的減速機。

所述減速機包括渦輪蝸桿減速機。

所述下擺臂通過下擺臂球鉸與轉向節連接。

所述轉向電機總成的輸出軸線通過下擺臂球鉸的中心。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

(1)將麥弗遜獨立懸架與線控四輪轉向系統進行了結合，實現了良好的懸架運動學特性的同時將轉向電機總成布置于懸架硬點處，實現了懸架和轉向系統的一體化，集成程度高。

(2)轉向電機總成布置于麥弗遜懸架的硬點處，轉向運動的傳動鏈短，轉向響應更加靈敏，效率更高，且無需占用輪邊空間，占用空間小。

(3)剔除了傳統轉向系統的轉向桿系，徹底避免了轉向桿系與懸架導向桿系之間的干涉，通過合理的布置使得轉向角度接近正負90度，轉向范圍廣。

(4)轉向電機通過虎克副與車架連接，虎克副的實現形式可以為十字銷也可以為具有虎克鉸運動特征的橡膠襯套，實現方式靈活，適用范圍廣。

(5)轉向電機總成還包括帶有自鎖功能的減速機，當回正力矩較大時，可以實現轉向電機總成的減速傳動。

附圖說明

圖1為本發明的結構原理圖；

圖2為本發明的結構示意圖；

其中，1為彈性橡膠鉸總成，2為轉向電機，3為電機支座，4為彈簧減振器上支座，5為彈簧，6為彈簧減振器下支座，7為連接件，8為下擺臂，9為下擺臂球鉸，10為轉向節，11為輪轂軸承壓緊螺母，12為輪轂軸承，13為制動盤，14為減振器。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。本實施例以本發明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1所示為本實施例中提供的轉向電機位于麥弗遜懸架硬點處的線控四輪獨立轉向系統，包括車架、車輪、懸架和轉向電機總成，懸架分別與車輪和車架連接，懸架為包括下擺臂、轉向節和彈簧減振器的麥弗遜懸架，下擺臂和彈簧減振器均與轉向節連接，轉向節與車輪連接，下擺臂與車架連接，轉向電機總成分別與彈簧減振器和車架連接，驅動彈簧減振器繞轉向電機軸線轉動輸出力矩，使轉向節帶動車輪偏轉實現轉向。