專利名稱：獨立轉(zhuǎn)向裝置及獨立懸架系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及電動車輛領域，尤其涉及一種獨立轉(zhuǎn)向裝置及獨立懸架系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)四輪汽車絕大部分采用前輪轉(zhuǎn)向后輪驅(qū)動或者前輪轉(zhuǎn)向、前后輪驅(qū)動 的設計。隨著對駕駛性能和舒適性能的要求提高，四輪轉(zhuǎn)向已經(jīng)成為四輪汽車技術(shù)的發(fā)展 方向，四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)成為研究熱點，如美國德爾福公司就開發(fā)出Quadrasteer四輪轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)。目前，中國專利號為200420081268. 4的專利《萬向節(jié)傳動雙橫臂獨立轉(zhuǎn)向裝置》 提供了一種轉(zhuǎn)向裝置，其中，轉(zhuǎn)向電機通過減速器與第一萬向節(jié)一端連接，第一萬向節(jié)的另 一端通過花鍵傳動軸與第二萬向節(jié)一端連接，第二萬向節(jié)的另一端設有傳動帶和主動圓錐 齒輪，傳動帶的另一端與轉(zhuǎn)向角傳感器相連，轉(zhuǎn)向主銷支撐架的上端經(jīng)虎克鉸鏈與上橫臂 的一端連接，上橫臂的另一端與車身的上固定轉(zhuǎn)動鉸連接，轉(zhuǎn)向主銷支撐架的下端通過球 鉸與下橫臂的一端相連，下橫臂另一端與下固定轉(zhuǎn)動鉸連接，轉(zhuǎn)向主銷支撐架的另一側(cè)設 有轉(zhuǎn)向主銷，轉(zhuǎn)向主銷上設有從動圓錐齒輪和輪轂電機軸，輪轂電機軸的另一端設有制動 盤和外轉(zhuǎn)子輪轂電機，并位于車輪內(nèi)部，主動圓錐齒輪與從動圓錐齒輪相嚙合，這種轉(zhuǎn)向裝 置所適用的汽車可實現(xiàn)一般轉(zhuǎn)向行駛、零半徑原地轉(zhuǎn)向、繞任意設定點的轉(zhuǎn)向、沿任意方向 的平移等功能。但是，這種轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向電機要安裝于車身上，并且通過兩個萬向節(jié)及傳 動軸才能將動力傳到主動圓錐齒輪和從動圓錐齒輪上，機械上相當復雜，對加工的精度要 求很高，這樣，大大提高了制造成本，費時費力。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種轉(zhuǎn)向裝置及適合該轉(zhuǎn)向裝 置的獨立懸架系統(tǒng)，這種轉(zhuǎn)向機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，轉(zhuǎn)向靈活，降低了機械復雜度及加工精度 要求，從而低了制造成本，節(jié)約時間和精力。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例采用如下技術(shù)方案一種獨立轉(zhuǎn)向裝置，包括轉(zhuǎn)向電機、減速器、主銷、主銷套筒及轉(zhuǎn)角傳感器，其中轉(zhuǎn) 向電機通過減速器與主銷上端采用花鍵連接，主銷穿入主銷套筒，主銷下端通過球鉸與懸 架機構(gòu)的下橫臂的一端連接，主銷中部設有孔，并通過孔與車輪的輪轂電機軸的一端連接， 主銷套筒上端安裝轉(zhuǎn)向電機及減速器，下端通過推力軸承支撐于主銷上，其中部通過插銷 與懸架機構(gòu)的上橫臂的一端連接，轉(zhuǎn)向角傳感器的外殼固定在減速器上，其轉(zhuǎn)軸與主銷頂 部連接。一種獨立懸架系統(tǒng)，包括獨立轉(zhuǎn)向裝置及懸架機構(gòu)，獨立轉(zhuǎn)向裝置包括轉(zhuǎn)向電機、 減速器、主銷、主銷套筒及轉(zhuǎn)角傳感器，懸架機構(gòu)包括上橫臂、下橫臂、扭桿彈簧及減震器， 其中，轉(zhuǎn)向電機通過減速器與主銷上端采用花鍵連接，主銷穿入主銷套筒，主銷下端通過球 鉸與下橫臂的一端連接，主銷中部設有孔，并通過孔與車輪的輪轂電機軸的一端連接，主銷套筒上端安裝轉(zhuǎn)向電機及減速器，下端通過推力軸承支撐于主銷上，其中部通過插銷與上 橫臂的一端連接，轉(zhuǎn)向角傳感器的外殼固定在減速器上，其轉(zhuǎn)軸與主銷頂部連接，上橫臂與 主銷套筒連接一端的對應另一端與車身的上固定轉(zhuǎn)動鉸連接，下橫臂與主銷連接一端的對 應另一端與車身的下固定轉(zhuǎn)動鉸連接，減震器下端與下橫臂連接，其上端與車身連接，扭桿 彈簧一端上的花鍵穿入扭桿彈簧擺臂的內(nèi)花鍵孔中，扭桿彈簧擺臂與上橫臂連接，扭桿彈 簧另一端與車身高度調(diào)整機構(gòu)連接。進一步地，所述減速器為蝸桿減速器。進一步地，所述上橫臂及所述下橫臂均采用直角三角形的結(jié)構(gòu)。本實用新型實施例的有益效果是通過提供一種獨立轉(zhuǎn)向裝置及適合該轉(zhuǎn)向裝置的獨立懸架系統(tǒng)，這種獨立轉(zhuǎn)向裝 置及獨立懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，轉(zhuǎn)向靈活，降低了機械復雜度及加工精度要求，從而大大 降低了制造成本，節(jié)約時間和精力，采用此實用新型生產(chǎn)的汽車可作為小型巡邏車，工廠碼 頭的搬運車，旅游景點的觀光車等。
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例作進一步的詳細描述。
圖1是本實用新型實施例的獨立懸架系統(tǒng)的主視圖。圖2是本實用新型實施例的獨立懸架系統(tǒng)的俯視圖。圖3是汽車原地轉(zhuǎn)向時上橫臂(或下橫臂)與車輪的位置關系圖。圖4是汽車橫向移動時上橫臂(或下橫臂)與車輪的位置關系圖。
具體實施方式
本實用新型實施例提供了一種獨立轉(zhuǎn)向裝置及采用該轉(zhuǎn)向裝置的獨立懸架系統(tǒng)， 下面通過對本實用新型實施例的獨立轉(zhuǎn)向裝置及獨立懸架系統(tǒng)進行說明。如圖1、圖2所示，本實用新型實施例的獨立懸架系統(tǒng)包括獨立轉(zhuǎn)向裝置及懸架機 構(gòu)，其中，懸架機構(gòu)包括下橫臂1、上橫臂3、扭桿彈簧15及減震器4等，獨立轉(zhuǎn)向裝置包括 轉(zhuǎn)向電機5、減速器6、主銷套筒7及主銷10等部件，其中轉(zhuǎn)向電機5通過減速器6與主銷 10的上端連接(花鍵連接)，主銷10下端通過球鉸13與下橫臂1的一端連接，下橫臂1另一 端與車身下固定轉(zhuǎn)動絞17連接，主銷10上部套在主銷套筒7里，主銷套筒7下端通過推力 軸承9支撐在主銷10上，主銷10中部設有孔并通過孔與輪轂電機軸11的一端連接，輪轂 電機軸11的另一端是帶外轉(zhuǎn)子輪轂電機的車輪12，減速器6安裝在主銷套筒7上端，轉(zhuǎn)向 角傳感器19外殼固定在減速器6上，其轉(zhuǎn)軸與主銷10頂部連接，主銷套筒7中部通過插銷 8與上橫臂3 —端連接，上橫臂3的另一端與車身上固定轉(zhuǎn)動絞18連接。減震器4下端與 下橫臂1連接，其上端與車身2連接。扭桿彈簧15 —端上的花鍵穿入扭桿彈簧擺臂16的 內(nèi)花鍵孔中，扭桿彈簧擺臂16與上橫臂3連接，扭桿彈簧15另一端與車身高度調(diào)整機構(gòu)14 連接。作為一種實施方式，下橫臂1、上橫臂3采用直角三角形結(jié)構(gòu)(或近似直角三角形 結(jié)構(gòu))，既保證有足夠的機械強度，又有足夠的空間給車輪完成大角度轉(zhuǎn)動。如附圖3、圖4 所示，上橫臂3 (或下橫臂1)與車輪12分別處于附圖3、附圖4所示的相對位置時，車輛可以分別完成原地轉(zhuǎn)向、橫向行使。所述的減速器6采用蝸桿減速器，具有機械自鎖作用。本實用新型實施例的獨立轉(zhuǎn)向裝置操作時，汽車駕駛室轉(zhuǎn)向盤(或用轉(zhuǎn)向手 桿代替)的轉(zhuǎn)向輸入信號傳給微型計算機，微型計算機經(jīng)過運算處理，向控制車輪獨立轉(zhuǎn)向 的轉(zhuǎn)向電機5發(fā)出轉(zhuǎn)向角位移信號，驅(qū)動轉(zhuǎn)向電機5旋轉(zhuǎn)，經(jīng)減速器6、主銷10帶動車輪12 繞主銷10做轉(zhuǎn)向運動，安裝于減速器6上的轉(zhuǎn)向角傳感器19可檢測車輪轉(zhuǎn)向角位移，并反 饋至計算機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)車輪12獨立轉(zhuǎn)向的角位移閉環(huán)控制。如果發(fā)現(xiàn)主銷10的轉(zhuǎn)角 與需要達到的轉(zhuǎn)角存在較大的偏差，計算機就會發(fā)出警告信號，并且停車，以免發(fā)生行車事 故。由于主銷10通過主銷套筒7與上橫臂3連接，通過球鉸13與下橫臂1連接， 使車輪懸架機構(gòu)的上下跳動不會對獨立轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)向角的準確控制造成影響。四輪驅(qū)動電動汽車的前后輪均可采用結(jié)構(gòu)相同的該獨立轉(zhuǎn)向裝置及獨立懸架系 統(tǒng)，通過計算機主控制器對轉(zhuǎn)向及驅(qū)動的協(xié)同控制，使其具有全方位獨立轉(zhuǎn)向，實現(xiàn)除一般 轉(zhuǎn)向行駛外的原地轉(zhuǎn)向、橫向行使、同向偏轉(zhuǎn)、逆向偏轉(zhuǎn)等功能。車輛在行駛時轉(zhuǎn)向力矩較小，但是在停止時的轉(zhuǎn)向力矩較大，所以在原地轉(zhuǎn)向時， 車輪12不做驅(qū)動轉(zhuǎn)動需要的轉(zhuǎn)向力矩要大一些，如果轉(zhuǎn)向力矩過大而造成轉(zhuǎn)向困難，計算 機可以向車輪的輪轂電機發(fā)出驅(qū)動信號，使車輪12略加轉(zhuǎn)動，以減小轉(zhuǎn)向力矩。作為一種實施方式，采用上述獨立轉(zhuǎn)向裝置及獨立懸架系統(tǒng)生產(chǎn)的電動汽車可以 是小型巡邏車、工廠碼頭的搬運車或游覽用觀光車等。以上所述是本實用新型的具體實施方式
，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤 飾也視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種獨立轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，包括轉(zhuǎn)向電機、減速器、主銷、主銷套筒及轉(zhuǎn)角傳感器，其中轉(zhuǎn)向電機通過減速器與主銷上端采用花鍵連接，主銷穿入主銷套筒，主銷下端通過球鉸與懸架機構(gòu)的下橫臂的一端連接，主銷中部設有孔，并通過孔與車輪的輪轂電機軸的一端連接，主銷套筒上端安裝轉(zhuǎn)向電機及減速器，下端通過推力軸承支撐于主銷上，其中部通過插銷與懸架機構(gòu)的上橫臂的一端連接，轉(zhuǎn)向角傳感器的外殼固定在減速器上，其轉(zhuǎn)軸與主銷頂部連接。
2.如權(quán)利要求1所述的獨立轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述減速器為蝸桿減速器。
3.—種獨立懸架系統(tǒng)，包括獨立轉(zhuǎn)向裝置及懸架機構(gòu)，其特征在于，獨立轉(zhuǎn)向裝置包括 轉(zhuǎn)向電機、減速器、主銷、主銷套筒及轉(zhuǎn)角傳感器，懸架機構(gòu)包括上橫臂、下橫臂、扭桿彈簧 及減震器，其中，轉(zhuǎn)向電機通過減速器與主銷上端采用花鍵連接，主銷穿入主銷套筒，主銷 下端通過球鉸與下橫臂的一端連接，主銷中部設有孔，并通過孔與車輪的輪轂電機軸的一 端連接，主銷套筒上端安裝轉(zhuǎn)向電機及減速器，下端通過推力軸承支撐于主銷上，其中部通 過插銷與上橫臂的一端連接，轉(zhuǎn)向角傳感器的外殼固定在減速器上，其轉(zhuǎn)軸與主銷頂部連 接，上橫臂與主銷套筒連接一端的對應另一端與車身的上固定轉(zhuǎn)動鉸連接，下橫臂與主銷 連接一端的對應另一端與車身的下固定轉(zhuǎn)動鉸連接，減震器下端與下橫臂連接，其上端與 車身連接，扭桿彈簧一端上的花鍵穿入扭桿彈簧擺臂的內(nèi)花鍵孔中，扭桿彈簧擺臂與上橫 臂連接，扭桿彈簧另一端與車身高度調(diào)整機構(gòu)連接。
4.如權(quán)利要求2所述的獨立懸架系統(tǒng)，其特征在于，所述減速器為蝸桿減速器。
5.如權(quán)利要求2所述的獨立懸架系統(tǒng)，其特征在于，所述上橫臂及所述下橫臂均采用 直角三角形的結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型實施例涉及一種獨立轉(zhuǎn)向裝置，包括轉(zhuǎn)向電機、減速器、主銷、主銷套筒及轉(zhuǎn)角傳感器，其中轉(zhuǎn)向電機通過減速器與主銷上端采用花鍵連接，主銷穿入主銷套筒，主銷下端通過球鉸與懸架機構(gòu)的下橫臂的一端連接，主銷中部設有孔，并通過孔與車輪的輪轂電機軸的一端連接，主銷套筒上端安裝轉(zhuǎn)向電機及減速器，下端通過推力軸承支撐于主銷上，其中部通過插銷與懸架機構(gòu)的上橫臂的一端連接，轉(zhuǎn)向角傳感器的外殼固定在減速器上，其轉(zhuǎn)軸與主銷頂部連接。另外，本實用新型實施例還提供了一種采用該轉(zhuǎn)向裝置的獨立懸架系統(tǒng)。采用本實用新型實施例，其結(jié)構(gòu)簡單緊湊，轉(zhuǎn)向靈活，降低了機械復雜度及加工精度要求，從而降低了制造成本，節(jié)約時間和精力。
文檔編號B62D7/18GK201670260SQ201020182879
公開日2010年12月15日 申請日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者朱小春, 胡松華, 董鑄榮, 鄧志君, 邱浩, 馬德糧 申請人:深圳職業(yè)技術(shù)學院