[發明專利]一種基于輪轂電機的可全方位轉向的雙叉臂懸架結構

在審

• 申請號: 202010340828.7
• 申請日: 2020-04-26
• 公開（公告）號: CN111559426A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 吳宗樂;柯江林;陳祥豐;歐陽海;張健
• 申請（專利權）人: 東風汽車集團有限公司
• 主分類號: B62D7/14
• 分類號: B62D7/14;B62D5/04
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻;蔡俊

本發明公開了一種基于輪轂電機的可全方位轉向的雙叉臂懸架結構，包括輪轂電機、用于與車身連接的雙叉臂和用于支撐車身的支撐結構；輪轂電機上固定有上下布置的上連接支架和下連接支架，上連接支架與支撐結構之間連接有可使輪胎在?90°～90°范圍內轉動的轉向機總成，轉向機總成包括與上連接支架固定的被動齒輪機構和與被動齒輪機構嚙合、與支撐結構固定的主動齒輪機構，上連接支架和下連接支架分別鉸接連接有一個叉臂。本發明取消了傳統雙叉臂懸架結構的轉向拉桿，由轉向電機直接驅動轉向節總成繞著虛擬主銷轉動，使四個車輪實現±90°全轉向。車輛可以實現直行、斜行、異向轉向、橫向行駛及原地轉向等多種行進模式。

技術領域

本發明涉及汽車底板技術領域，具體地指一種基于輪轂電機的可全方位轉向的雙叉臂懸架結構。

背景技術

隨著國家對新能源日益重視，各種電動汽車技術層出不窮，其中輪轂電機就是代表之一。輪轂電機技術將動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內，因此將電動車輛的機械部分大大簡化。

大城市由于車輛數量越來越多，行車空間變得越來越狹小。為了減少行車空間對汽車的限制，全方位四輪轉向技術就應運而生。全方位四輪轉向技術可以實現在狹小空間車輛的轉向，還能實現斜行、橫行、異向轉向、原地轉向，極大拓寬電動汽車的應用領域，可以有力推動電動汽車的普及化和產業化。

傳統懸架結構由于轉向拉桿、傳動軸等原因，無法實現車輪的全方位轉向，其轉向角度一般在±40°之間。因此，國內外設計了多種可以實現全方位四輪轉向的懸架結構，比如：同濟大學提出的依靠蝸輪蝸桿、萬向節、錐齒輪等機構的全方位線控四輪轉向電動汽車；燕山大學提出的渦輪蝸桿轉向機集成在轉向節內部的全方位轉向輪邊結構；舍弗勒公司2019年生產出一種將轉向機集成在減振器中的全轉向懸架結構。但這些現有技術都有或多或少的弊端，比如有的結構較為復雜、空間占用較大；有的由于在轉向節內部集成轉向機，不利于轉向節結構設計。

發明內容

本發明的目的就是要解決上述背景技術的不足，提供一種結構簡單、空間占用小、易于布置的基于輪轂電機的可全方位轉向的雙叉臂懸架結構。

為實現此目的，本發明所設計的基于輪轂電機的可全方位轉向的雙叉臂懸架結構，包括輪轂電機、用于與車身連接的雙叉臂和用于支撐車身的支撐結構；其特征在于：所述輪轂電機上固定有上下布置的上連接支架和下連接支架，所述上連接支架與所述支撐結構之間連接有可使輪胎在-90°～90°范圍內轉動的轉向機總成，所述轉向機總成包括與所述上連接支架固定的被動齒輪機構和與所述被動齒輪機構嚙合、與所述支撐結構固定的主動齒輪機構，所述上連接支架和所述下連接支架分別鉸接連接有一個叉臂。

進一步的，所述被動齒輪機構包括固定于所述上連接支架上的被動齒輪軸和同軸固定于所述被動齒輪軸頂端的被動齒輪；所述主動齒輪機構包括轉向機殼體、固定于所述轉向機殼體上的轉向電機和同軸固定于所述轉向電機的電機軸上、與所述被動齒輪嚙合的主動齒輪；所述支撐結構固定于所述轉向機殼體上。

進一步的，所述被動齒輪軸一端固定于所述上連接支架上，另一端穿過所述轉向機殼體的底板、同軸固定所述被動齒輪，所述轉向電機的殼體固定于所述轉向機殼體上，所述轉向電機的電機軸穿過所述轉向機殼體的底板、同軸固定連接所述主動齒輪；所述被動齒輪和所述主動齒輪均設置于所述轉向機殼體內。

進一步的，所述轉向機殼體的底板上固定有齒輪軸連接軸承，所述齒輪軸連接軸承同軸設置于所述被動齒輪軸上。

進一步的，所述轉向機殼體內設有用于檢測所述被動齒輪轉角的轉角傳感器。

進一步的，所述被動齒輪的直徑大于所述主動齒輪的直徑。

進一步的，所述支撐機構包括固定于所述主動齒輪機構上的減振器和位于所述減振器上方的車身支撐支架，所述車身支撐支架和所述減振器之間連接有支撐彈簧。