專利名稱：輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的汽車行走機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用在線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向的輪邊驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車上的行走機(jī)構(gòu)，更
具體地說，它涉及一種輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的汽車行走機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)汽車的底盤由傳動(dòng)、行駛、轉(zhuǎn)向及制動(dòng)系統(tǒng)組成，能夠保證汽車正常行駛中的 各項(xiàng)性能，但是，由于左右轉(zhuǎn)向車輪由機(jī)械結(jié)構(gòu)相連接，驅(qū)動(dòng)輪要通過傳動(dòng)系和發(fā)動(dòng)機(jī)相 連，機(jī)械連接限制了車輪轉(zhuǎn)角范圍。因此車輛在相對(duì)狹窄的地方移動(dòng)時(shí)需要駕駛員做較復(fù) 雜的操作，這在很大程度上影響了汽車的通過性和車輛運(yùn)輸?shù)男?。因此，伴隨著汽車技 術(shù)和電子技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車上的線控驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)技術(shù)應(yīng)用日益廣泛，并有向輪邊 集成的趨勢(shì)。集成在輪邊的驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向取消了車輪之間的機(jī)械連接，擺脫了傳統(tǒng)底盤 結(jié)構(gòu)的各種限制，它可以自由設(shè)計(jì)車輪驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)力的分配和每個(gè)車輪轉(zhuǎn)向角的大小，顯著 改善車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)性能，并可以給汽車結(jié)構(gòu)布置更廣闊的空間。目前，世界上一些科研單位和 汽車廠商都在研究輪邊驅(qū)動(dòng)與線控轉(zhuǎn)向技術(shù)，但是很多研究成果因保留了部分傳統(tǒng)機(jī)械結(jié) 構(gòu)，不能充分體現(xiàn)線控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并且無法做到車輪±90°轉(zhuǎn)向。 目前實(shí)現(xiàn)車輪±90°轉(zhuǎn)向的電動(dòng)汽車上的懸架主要有以下兩種 1.南京航空航天大學(xué)的張杰與何小明在2007年1月第一期的《公路與汽運(yùn)》中發(fā) 表了題為《36(T四輪轉(zhuǎn)向電動(dòng)小汽車的設(shè)計(jì)》的論文。該小車應(yīng)用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)，懸架采用 摩托車的前叉，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)加蝸輪蝸桿減速器。車輪可以實(shí)現(xiàn)±90°轉(zhuǎn)向。但 整套機(jī)構(gòu)采用懸臂梁布置，剛度小，容易在地面反作用力作用下發(fā)生較大變形，影響整車操 縱穩(wěn)定性及行駛平順性；懸架雙叉式布置方式所占橫向尺寸過大，影響整車布置及美觀性。 2.澳大利亞harvester :2007年7月7日，在EZE Corporation官方主頁http: 〃 www. smartwheel. com. au 上發(fā)表的pdf文件harvester MS4 r印ort，文件中所述的油氣彈 簧懸架垂直布置在車輪正上方，轉(zhuǎn)向電機(jī)及錐齒輪減速器布置在懸架中部車架上并對(duì)懸架 起定位支撐作用，懸架與錐齒輪間四兩片鋼片構(gòu)成兩個(gè)"V"型鉸接連接。轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向電機(jī) 發(fā)出的扭矩經(jīng)減速器、"V"型片、懸架傳至車輪。鋼片的功能是實(shí)現(xiàn)軸向上下移動(dòng)又能周向 傳遞力矩。懸架是外伸梁結(jié)構(gòu)，剛度較大、傳動(dòng)穩(wěn)定。但"V"型片需傳遞較大扭矩，力臂小， 需要承受較大的剪切應(yīng)力，易疲勞損壞；兩"V"型片間采用鉸鏈連接，存在間隙，影響轉(zhuǎn)向 精度，降低車輛穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有技術(shù)存在機(jī)構(gòu)易疲勞損壞和車輛 穩(wěn)定性低等問題，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)汽車車輪±90°轉(zhuǎn)向的輪邊具有獨(dú)立驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的 汽車行走機(jī)構(gòu)。 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與 轉(zhuǎn)向的汽車行走機(jī)構(gòu)是由車輪組件、懸架組件和轉(zhuǎn)向組件組成。
4[0008] 所述的轉(zhuǎn)向組件包括有蝸輪支架、蝸輪、蝸桿、轉(zhuǎn)向電機(jī)、聯(lián)軸器和雙叉式傳扭組 件。 蝸輪支架套裝在懸架組件中的減振器套筒中部，蝸輪支架水平地固定連接在車架 上，蝸輪支架中心孔的內(nèi)壁和減振器套筒的外壁之間安裝一個(gè)襯套，襯套和蝸輪支架固定 連接，襯套和減振器套筒成轉(zhuǎn)動(dòng)連接。蝸輪通過下角接觸球軸承與上角接觸球軸承套裝在 蝸輪支架中心孔的外壁上成轉(zhuǎn)動(dòng)連接。轉(zhuǎn)向電機(jī)輸出軸通過聯(lián)軸器與蝸桿連接，蝸桿與蝸 輪相嚙合。 所述的雙叉式傳扭組件由上叉臂、下叉臂、低摩阻鉸鏈、2個(gè)上球鉸和2個(gè)下球鉸 組成。 上叉臂左端與低摩阻鉸鏈固定連接，上叉臂與下叉臂右端分別螺紋連接有2個(gè)上 球鉸與2個(gè)下球鉸，下叉臂左端連接在上叉臂左端的低摩阻鉸鏈上成旋轉(zhuǎn)副，2個(gè)上球鉸對(duì) 稱地固定連接在上轉(zhuǎn)盤的外圓柱面上，2個(gè)下球鉸固定連接在和蝸輪中心孔軸線對(duì)稱的輪 輻的上端面上。 技術(shù)方案中所述的低摩阻鉸鏈包括有雙頭螺柱、2個(gè)擋圖、滾珠和上叉臂接頭體。 所述的上叉臂接頭體是一圓環(huán)體件，在上叉臂接頭體中軸線上設(shè)置一個(gè)通孔，在通孔的兩 端各設(shè)置一個(gè)便于滾珠滾動(dòng)的球面形圓環(huán)槽。雙頭螺柱穿過上叉臂接頭體中軸線上的通 孔，在叉臂接頭體中軸線上通孔的兩端的球面形圓環(huán)槽里放置滾珠，在雙頭螺柱的兩端分 別套裝上擋圈、防松墊片和螺母。上叉臂接頭體的外圓柱面與上叉臂左端焊接成一體，下 叉臂左端分別從雙頭螺柱的兩端套裝在擋圈和防松墊片，再用螺母固定；所述的蝸輪支架 與車架之間加裝一個(gè)橡膠墊；所述的懸架組件包括有減振器套筒、螺旋彈簧、減振器、下彈 簧座和上彈簧座。所述的減振器套筒由下底座、直套筒和上轉(zhuǎn)盤組成。下底座和直套筒下 端固定連接，上轉(zhuǎn)盤套裝在直套筒上端成固定連接，減振器的儲(chǔ)油缸筒插入減振器套筒內(nèi)， 儲(chǔ)油缸筒的下部和下底座固定連接，減振器的儲(chǔ)油缸筒的上部通過螺釘固定在減振器套筒 上。下彈簧座套裝在減振器上與減振器套筒上端面相接觸，螺旋彈簧套裝在減振器上與下 彈簧座上端面相接觸。上彈簧座套裝在減振器的活塞桿上與螺旋彈簧上端面相接觸，減振 器活塞桿的上端通過上支座總成固定連接在車架上；所述的車輪組件是由車輪、輪轂電機(jī)、 軸頭和車輪支架組成。輪轂電機(jī)外轉(zhuǎn)子與車輪的輪輞螺栓固定連接，定子與軸頭鍵連接，軸 頭與車輪支架螺栓固定連接，車輪支架的上端面與減振器套筒中的下底座的下端面螺栓固 定連接；所述的輪轂電機(jī)是采用既能驅(qū)動(dòng)又能夠制動(dòng)的型號(hào)為AM1126-1001永磁無刷同步 電動(dòng)機(jī)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果是 1.本實(shí)用新型所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的行走機(jī)構(gòu)可以使采用此行走機(jī)構(gòu)的 車輛能夠?qū)崿F(xiàn)四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向。采用此行走機(jī)構(gòu)的車輛除去了傳統(tǒng)車輛轉(zhuǎn)向車輪之間 的機(jī)械連接(如轉(zhuǎn)向橫拉桿)機(jī)構(gòu)，通過控制四個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)實(shí)現(xiàn)四個(gè)車輪轉(zhuǎn)角的精確控制， 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的阿克曼轉(zhuǎn)向。 2.本實(shí)用新型所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的行走機(jī)構(gòu)采用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)，取消傳 統(tǒng)車輛的傳動(dòng)系，效率高，而且可以滿足驅(qū)動(dòng)車輪實(shí)現(xiàn)大角度的轉(zhuǎn)向。 3.本實(shí)用新型所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向行走機(jī)構(gòu)中行駛機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)高度 集成，利于減輕車輛的整車質(zhì)量，并且使整車的總布置有更大的設(shè)計(jì)空間。[0017] 4.本實(shí)用新型所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向行走機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)車輪的±90°轉(zhuǎn)
向，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)車輛的直行、斜行、橫行及原地轉(zhuǎn)動(dòng)，賦予車輛更大的靈活性。 5.本實(shí)用新型所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向行走機(jī)構(gòu)采用了型號(hào)為AM1126-1001
的輪轂電機(jī)，在不同控制信號(hào)下輪轂電機(jī)既具有可以驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的功能，又具有可以制
動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)即起到剎車的作用，節(jié)省了單獨(dú)的剎車系統(tǒng)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明


圖1是本實(shí)用新型所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的行走機(jī)構(gòu)處于直線行駛工況時(shí) 主視圖的全剖視圖； 圖2是本實(shí)用新型所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的行走機(jī)構(gòu)處于直線行駛工況時(shí) 左視圖的剖視圖； 圖3是在圖2中A-A位置的剖視圖； 圖4是本實(shí)用新型所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的行走機(jī)構(gòu)中低摩阻鉸鏈在圖2中 B-B位置的全剖視圖； 圖5是本實(shí)用新型所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的行走機(jī)構(gòu)中雙叉式傳扭組件結(jié) 構(gòu)組成的俯視圖； 圖中1.上支座總成，2.螺旋彈簧，3.減振器，4.下彈簧座，5.上球鉸，6.上轉(zhuǎn)盤， 7.上叉臂，8.直套筒，9.下底座，IO.車輪支架，ll.車輪，12.輪轂電機(jī)，13.軸頭，14.蝸輪 支架，15.蝸輪，16.下球鉸，17.下角接觸球軸承，18.雙頭螺柱，19.擋圈，20.滾珠，21.上 角接觸球軸承，22.下叉臂，23.蝸桿，24.轉(zhuǎn)向電機(jī)，25.聯(lián)軸器，26.襯套，27.上彈簧座， 28.上叉臂接頭體。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的描述 本實(shí)用新型所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的行走機(jī)構(gòu)是針對(duì)實(shí)現(xiàn)車輪±90°線控 獨(dú)立轉(zhuǎn)向的輪邊驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車而設(shè)計(jì)的，對(duì)車輪的驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)、行駛、轉(zhuǎn)向及制動(dòng)進(jìn)行了重 新設(shè)計(jì)，將傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)、制動(dòng)系統(tǒng)集成為輪邊驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)的車輪組件，將傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)集成到懸架中部即傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向梯形由線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向組件代替，傳統(tǒng)的懸架系統(tǒng) 由將轉(zhuǎn)向組件與車輪組件集成在一起的懸架組件代替，所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的行走 機(jī)構(gòu)中主銷軸線垂直地面且處于車輪平面內(nèi)。 參閱
圖1與圖2，本實(shí)用新型所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的行走機(jī)構(gòu)由車輪組件、 懸架組件和轉(zhuǎn)向組件組成。 所述的懸架組件包括有減振器套筒、螺旋彈簧2、減振器3、下彈簧座4和上彈簧座 27。 其中的減振器套筒是由下底座9、直套筒8和上轉(zhuǎn)盤6組成。 直套筒8下端套裝在下底座9中的圓環(huán)體上，采用焊接的方式或者是螺紋連接的 方式將兩者固定連接在一起；上轉(zhuǎn)盤6套裝在直套筒8上端成固定連接，本實(shí)用新型中采用 的是鍵連接的方式，減振器3的儲(chǔ)油缸筒插入減振器套筒內(nèi)，儲(chǔ)油缸筒的下部和下底座9采
6用過盈配合實(shí)現(xiàn)固定連接，減振器3的儲(chǔ)油缸筒的上部通過(原產(chǎn)品所帶的附件)螺釘固 定在減振器套筒上，這樣減振器3的儲(chǔ)油缸筒就被固定在減振器套筒利而不能上下或左右 移動(dòng)。下彈簧座4套裝在減振器3上與減振器套筒上端面相接觸，螺旋彈簧2也套裝在減 振器3上與下彈簧座4上端面相接觸，上彈簧座27套裝在減振器3的活塞桿上與螺旋彈簧 2的上端面相接觸并將上彈簧座27固定(上彈簧座27和上支座總成1之間通過推力軸承 連接)。減振器3活塞桿的上端或者說整個(gè)懸架組件的上端通過上支座總成1固定連接于 車架上。連接后應(yīng)保證減振器3的中軸線處于豎直狀態(tài)。 所述的轉(zhuǎn)向組件包括有蝸輪支架14、蝸輪15、蝸桿23、轉(zhuǎn)向電機(jī)24、聯(lián)軸器25和 雙叉式傳扭組件。 蝸輪支架14套裝在懸架組件中的減振器套筒中部，蝸輪支架14的底面水平地固 定連接在車架上。蝸輪支架14中心孔的內(nèi)壁和減振器套筒的外壁之間安裝一襯套26，襯 套26和蝸輪支架14采用螺栓固定連接，襯套26和減振器套筒外圓柱面之間采用間隙配合 成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，采用材質(zhì)為青銅的襯套26是用于減小磨損并有助于降低噪聲和改善車輛的 運(yùn)動(dòng)學(xué)特性。蝸輪15通過下角接觸球軸承17與上角接觸球軸承21套裝在蝸輪支架14中 心孔的外壁上成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，再用鎖緊螺母鎖緊，使下角接觸球軸承17與上角接觸球軸承21 在蝸輪支架14中心孔的外壁上不能夠軸向移動(dòng)。轉(zhuǎn)向電機(jī)24輸出軸通過聯(lián)軸器25與蝸 桿23連接，蝸桿23與蝸輪15相嚙合。此時(shí)轉(zhuǎn)向電機(jī)24轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)聯(lián)軸器25與蝸桿23轉(zhuǎn) 動(dòng)，從而蝸桿23推動(dòng)蝸輪15同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。 參閱圖5，所述的雙叉式傳扭組件由上叉臂7、下叉臂22、低摩阻鉸鏈、2個(gè)上球鉸 5和2個(gè)下球鉸16組成。 上叉臂7是一 A字形的構(gòu)件，在上叉臂7右側(cè)兩個(gè)連接端的右端面上沿軸線加工 有內(nèi)螺紋，上叉臂7右側(cè)兩個(gè)連接端通過螺紋連接2個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的上球鉸5，上叉臂7 左側(cè)與低摩阻鉸鏈固定連接，確切地說是和低摩阻鉸鏈中的上叉臂接頭體焊接在一起。下 叉臂22是一 H字形的構(gòu)件，和上叉臂7 —樣下叉臂22右側(cè)兩個(gè)連接端也分別螺紋連接有2 個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的下球鉸16，下叉臂22左側(cè)兩個(gè)連接端加工成扁長(zhǎng)方體，在扁長(zhǎng)方體加工 有通孔，下叉臂22左側(cè)兩個(gè)加工有通孔的扁長(zhǎng)方體套裝在低摩阻鉸鏈中的雙頭螺柱18上 成旋轉(zhuǎn)副。2個(gè)上球鉸5對(duì)稱地固定連接在上轉(zhuǎn)盤6的外圓柱面上，2個(gè)下球鉸16固定連 接在和蝸輪15中心孔軸線相對(duì)稱的蝸輪15輪輻的上端面上。固定連接后的2個(gè)上球鉸5 和2個(gè)下球鉸16的球鉸中心應(yīng)處于同一垂直平面內(nèi)。2個(gè)上球鉸5和2個(gè)下球鉸16可以 說是結(jié)構(gòu)完全相同的，皆是由球頭座和球頭銷組成，球頭銷的桿部加工有和上叉臂7與下 叉臂22右側(cè)兩個(gè)連接端的內(nèi)螺紋相連接的外螺紋。2個(gè)上球鉸5和2個(gè)下球鉸16的間隙 均可手動(dòng)調(diào)節(jié)以補(bǔ)償工作過程中可能產(chǎn)生的磨損。 參閱圖4，所述的低摩阻鉸鏈包括有雙頭螺柱18、2個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的擋圈19、若 干個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的滾珠20和上叉臂接頭體28。 所述的上叉臂接頭體28是一圓環(huán)體件，在上叉臂接頭體28中軸線上加工一個(gè)用 于穿過雙頭螺柱18的通孔，在通孔的兩端各加工一個(gè)用于滾珠20滾動(dòng)的球面形圓環(huán)槽。雙 頭螺柱18穿過上叉臂接頭體28中軸線上的通孔，在叉臂接頭體28兩端的球面形圓環(huán)槽里 放置滾珠20，在雙頭螺柱18的兩端分別套裝上擋圈19、防松墊片和螺母。上叉臂接頭體28 的外圓柱面與上叉臂7左端焊接成一體，下叉臂22左側(cè)兩個(gè)加工有通孔的扁長(zhǎng)方體套裝從雙頭螺柱18的兩端套裝在擋圈19和防松墊片之間，再用螺母擰緊固定到間隙合適的程度 (低摩阻鉸鏈具有通過調(diào)整螺母來調(diào)整間隙的功能)。所述的蝸輪支架14與車架之間加裝 一個(gè)橡膠墊，有利于改善汽車的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性。 參閱圖2，所述的車輪組件是由車輪11、輪轂電機(jī)12、軸頭13和車輪支架IO組成。 輪轂電機(jī)12的外轉(zhuǎn)子與車輪11的輪輞螺栓固定連接，定子與軸頭13鍵連接，軸 頭13與車輪支架10螺栓固定連接，車輪支架10的上端面與減振器套筒中的下底座9的下 端面螺栓固定連接。 具體實(shí)施所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的行走機(jī)構(gòu)時(shí)，采用上海安乃達(dá)驅(qū)動(dòng)技術(shù) 有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為AM1126-1001永磁無刷同步電動(dòng)機(jī)作為本實(shí)用新型所述的輪邊 綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的行走機(jī)構(gòu)的輪轂電機(jī)12，作為和輪轂電機(jī)12相配套輪胎采用型號(hào)為 165/60R14的輪胎；從協(xié)調(diào)整個(gè)技術(shù)方案的角度出發(fā)采用夏利前懸架的上支座總成1和采 用夏利前懸架的減振器3用于實(shí)施例中。 從以上所述結(jié)構(gòu)不難看出 1.車輪組件與懸架組件之間通過車輪支架10和減振器套筒固連在一起；懸架組 件與轉(zhuǎn)向組件之間通過減振器套筒和蝸輪支架14的動(dòng)配合來連接。車輪組件的作用是為 本實(shí)用新型所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的行走機(jī)構(gòu)提供驅(qū)動(dòng)力、承受地面的反作用力并且 同時(shí)將反作用力傳遞給懸架組件；懸架組件的作用是接收車輪組件傳遞過來的反作用力并 且將通過減振器3和彈簧2起到緩和沖擊、衰減振動(dòng)的作用，減振器套筒起導(dǎo)向作用，同時(shí) 將轉(zhuǎn)向組件傳來的扭轉(zhuǎn)力矩傳遞給車輪組件實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向；轉(zhuǎn)向組件的作用是產(chǎn)生轉(zhuǎn)向所需的 扭矩并將其通過懸架組件傳遞給車輪組件，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，同時(shí)因其布置在懸架組件的中部，使 整個(gè)懸架組件呈外伸梁布置，提高懸架組件的結(jié)構(gòu)剛度。 2.懸架組件處于車輪11上方，上支座總成1內(nèi)有推力軸承，主銷軸線垂直地面且 處于車輪平面內(nèi)，從結(jié)構(gòu)上使車輪轉(zhuǎn)向能達(dá)到± 90 ° 。減振器套筒可以在車輪11上下跳動(dòng) 時(shí)在蝸輪支架14中心孔內(nèi)做軸向(上下)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也可以在蝸輪支架14中心孔內(nèi)做周 向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)車輪11的轉(zhuǎn)向， 3.雙叉式傳扭組件呈骨架式結(jié)構(gòu)，質(zhì)量小、強(qiáng)度大，傳遞轉(zhuǎn)向力矩時(shí)的力臂大，因 而減小作用力的大小，利于減輕上叉臂7與下叉臂22的重量和提高可靠性，轉(zhuǎn)向組件的功 能在于能夠在懸架組件上下跳動(dòng)時(shí)還可以將轉(zhuǎn)向力矩傳遞給懸架組件實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。 輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的行走機(jī)構(gòu)的工作原理 1.車輛直線行駛過程 當(dāng)偶遇障礙時(shí)，地面的垂直反作用力、縱向力、橫向力傳遞給輪胎11、輪輞、輪轂電 機(jī)12，軸頭13、車輪支架10，然后傳遞給減振器套筒，繼而傳遞給減振器3，懸架組件中減振 器3的上部通過上支座總成1固定在車架上，減振器3的下部在地面垂直反作用力的作用 下上下移動(dòng)，作用效果表現(xiàn)為減振器套筒通過沿蝸輪支架14內(nèi)表面上下跳動(dòng)帶動(dòng)減振器 下部相對(duì)減振器3活塞桿上下移動(dòng)，同時(shí)使螺旋彈簧2沿軸向的長(zhǎng)度發(fā)生變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)懸 架組件對(duì)地面作用力的減振和緩沖。 2.車輛行駛過程中需要轉(zhuǎn)彎時(shí) 當(dāng)需要轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)向電機(jī)24轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)出扭矩，扭矩經(jīng)聯(lián)軸器25、蝸桿23傳遞給蝸 輪15，經(jīng)蝸輪15上的球鉸16傳遞給下叉臂22、低摩阻鉸鏈、上叉臂7，繼而通過球鉸5傳遞給上轉(zhuǎn)盤6，即傳遞給減振器套筒，繼而通過減振器套筒的下底盤9傳遞給車輪支架10，再 通過軸頭13、輪轂電機(jī)12傳遞給車輪ll，實(shí)現(xiàn)車輪11的轉(zhuǎn)向。 所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的行走機(jī)構(gòu)通過懸架組件中的減振器套筒和蝸輪支 架14內(nèi)壁之間的軸向(上下)移動(dòng)和周向相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)緩沖減振和轉(zhuǎn)向。
權(quán)利要求一種輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的汽車行走機(jī)構(gòu)，由車輪組件、懸架組件和轉(zhuǎn)向組件組成，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)向組件包括有蝸輪支架(14)、蝸輪(15)、蝸桿(23)、轉(zhuǎn)向電機(jī)(24)、聯(lián)軸器(25)和雙叉式傳扭組件；蝸輪支架(14)套裝在懸架組件中的減振器套筒中部，蝸輪支架(14)水平地固定連接在車架上，蝸輪支架(14)中心孔的內(nèi)壁和減振器套筒的外壁之間安裝一個(gè)襯套(26)，襯套(26)和蝸輪支架(14)固定連接，襯套(26)和減振器套筒成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，蝸輪(15)通過下角接觸球軸承(17)與上角接觸球軸承(21)套裝在蝸輪支架(14)中心孔的外壁上成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)向電機(jī)(24)輸出軸通過聯(lián)軸器(25)與蝸桿(23)連接，蝸桿(23)與蝸輪(15)相嚙合；所述的雙叉式傳扭組件由上叉臂(7)、下叉臂(22)、低摩阻鉸鏈、2個(gè)上球鉸(5)和2個(gè)下球鉸(16)組成；上叉臂(7)左端與低摩阻鉸鏈固定連接，上叉臂(7)與下叉臂(22)右端分別螺紋連接有2個(gè)上球鉸(5)與2個(gè)下球鉸(16)，下叉臂(22)左端連接在上叉臂(7)左端的低摩阻鉸鏈上成旋轉(zhuǎn)副，2個(gè)上球鉸(5)對(duì)稱地固定連接在上轉(zhuǎn)盤(6)的外圓柱面上，2個(gè)下球鉸(16)固定連接在和蝸輪(15)中心孔軸線對(duì)稱的輪輻的上端面上。
2. 按照權(quán)利要求1所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的汽車行走機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的 低摩阻鉸鏈包括有雙頭螺柱(18)、2個(gè)擋圈(19)、滾珠(20)和上叉臂接頭體(28);所述的上叉臂接頭體(28)是一圓環(huán)體件，在上叉臂接頭體(28)中軸線上設(shè)置一個(gè)通 孔，在通孔的兩端各設(shè)置一個(gè)便于滾珠滾動(dòng)的球面形圓環(huán)槽，雙頭螺柱(18)穿過上叉臂接 頭體(28)中軸線上的通孔，在叉臂接頭體(28)兩端的球面形圓環(huán)槽里放置滾珠(20)，在雙 頭螺柱(18)的兩端分別套裝上擋圈(19)、防松墊片和螺母，上叉臂接頭體(28)的外圓柱面 與上叉臂(7)左端焊接成一體，下叉臂(22)左端分別從雙頭螺柱(18)的兩端套裝在擋圈 (19)和防松墊片之間，再用螺母固定。
3. 按照權(quán)利要求1所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的汽車行走機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的 蝸輪支架(14)與車架之間加裝一個(gè)橡膠墊。
4. 按照權(quán)利要求1所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的汽車行走機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的 懸架組件包括有減振器套筒、螺旋彈簧(2)、減振器(3)、下彈簧座(4)和上彈簧座(27);所述的減振器套筒由下底座(9)、直套筒(8)和上轉(zhuǎn)盤(6)組成； 下底座(9)和直套筒(8)下端固定連接，上轉(zhuǎn)盤(6)套裝在直套筒(8)上端成固定連 接，減振器(3)的儲(chǔ)油缸筒插入減振器套筒內(nèi)，儲(chǔ)油缸筒的下部和下底座(9)固定連接，減 振器(3)的儲(chǔ)油缸筒的上部通過螺釘固定在減振器套筒上，下彈簧座(4)套裝在減振器(3) 上與減振器套筒上端面相接觸，螺旋彈簧(2)套裝在減振器(3)上與下彈簧座(4)上端面 相接觸，上彈簧座(27)套裝在減振器(3)的活塞桿上與螺旋彈簧(2)上端面相接觸，減振 器(3)活塞桿的上端通過上支座總成(1)固定連接在車架上。
5. 按照權(quán)利要求1所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的汽車行走機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的 車輪組件是由車輪(11)、輪轂電機(jī)(12)、軸頭(13)和車輪支架(10)組成；輪轂電機(jī)(12)外轉(zhuǎn)子與車輪(11)的輪輞螺栓固定連接，定子與軸頭(13)鍵連接，軸 頭(13)與車輪支架(10)螺栓固定連接，車輪支架(10)的上端面與減振器套筒中的下底座 (9)的下端面螺栓固定連接。
6.按照權(quán)利要求5所述的輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的汽車行走機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的輪轂電機(jī)(12)是采用既能驅(qū)動(dòng)又能夠制動(dòng)的型號(hào)為AM1126-1001永磁無刷同步電動(dòng)機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了輪邊綜合驅(qū)動(dòng)與轉(zhuǎn)向的汽車行走機(jī)構(gòu)。旨在克服機(jī)構(gòu)易疲勞損壞和車輛穩(wěn)定性低等問題。其由車輪組件、懸架組件和轉(zhuǎn)向組件組成。轉(zhuǎn)向組件包括蝸輪支架(14)、蝸輪(15)、蝸桿(23)、轉(zhuǎn)向電機(jī)(24)、聯(lián)軸器(25)和雙叉式傳扭組件；雙叉式傳扭組件由上叉臂(7)、下叉臂(22)、低摩阻鉸鏈、上球鉸(5)和下球鉸(16)組成。懸架組件包括減振器套筒、螺旋彈簧(2)、減振器(3)、下彈簧座(4)和上彈簧座(27)。車輪組件由車輪(11)、輪轂電機(jī)(12)、軸頭(13)和車輪支架(10)組成。蝸輪支架(14)套裝在減振器套筒中部并水平地固定在車架上。車輪支架(10)與減振器套筒下端面固定連接。
文檔編號(hào)B62D5/04GK201494493SQ20092009428
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者崔文鋒, 朱琳, 李明昊, 管欣, 詹軍, 趙鼎 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)