[实用新型]轮边综合驱动与转向的汽车行走机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用在线控独立转向的轮边驱动电动汽车上的行走机构，更具体地说，它涉及一种轮边综合驱动与转向的汽车行走机构。

背景技术

传统汽车的底盘由传动、行驶、转向及制动系统组成，能够保证汽车正常行驶中的各项性能，但是，由于左右转向车轮由机械结构相连接，驱动轮要通过传动系和发动机相连，机械连接限制了车轮转角范围。因此车辆在相对狭窄的地方移动时需要驾驶员做较复杂的操作，这在很大程度上影响了汽车的通过性和车辆运输的效率。因此，伴随着汽车技术和电子技术的飞速发展，汽车上的线控驱动、转向、制动技术应用日益广泛，并有向轮边集成的趋势。集成在轮边的驱动、制动和转向取消了车轮之间的机械连接，摆脱了传统底盘结构的各种限制，它可以自由设计车轮驱动、制动力的分配和每个车轮转向角的大小，显著改善车辆运动学性能，并可以给汽车结构布置更广阔的空间。目前，世界上一些科研单位和汽车厂商都在研究轮边驱动与线控转向技术，但是很多研究成果因保留了部分传统机械结构，不能充分体现线控技术的优势，并且无法做到车轮±90°转向。

目前实现车轮±90°转向的电动汽车上的悬架主要有以下两种：

1.南京航空航天大学的张杰与何小明在2007年1月第一期的《公路与汽运》中发表了题为《360°四轮转向电动小汽车的设计》的论文。该小车应用轮毂电机驱动，悬架采用摩托车的前叉，转向系统采用步进电机加蜗轮蜗杆减速器。车轮可以实现±90°转向。但整套机构采用悬臂梁布置，刚度小，容易在地面反作用力作用下发生较大变形，影响整车操纵稳定性及行驶平顺性；悬架双叉式布置方式所占横向尺寸过大，影响整车布置及美观性。

2.澳大利亚harvester：2007年7月7日，在EZE Corporation官方主页http://www.smartwheel.com.au上发表的pdf文件harvester MS4 report，文件中所述的油气弹簧悬架垂直布置在车轮正上方，转向电机及锥齿轮减速器布置在悬架中部车架上并对悬架起定位支撑作用，悬架与锥齿轮间四两片钢片构成两个“V”型铰接连接。转向时，转向电机发出的扭矩经减速器、“V”型片、悬架传至车轮。钢片的功能是实现轴向上下移动又能周向传递力矩。悬架是外伸梁结构，刚度较大、传动稳定。但“V”型片需传递较大扭矩，力臂小，需要承受较大的剪切应力，易疲劳损坏；两“V”型片间采用铰链连接，存在间隙，影响转向精度，降低车辆稳定性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服了现有技术存在机构易疲劳损坏和车辆稳定性低等问题，提供了一种能够实现汽车车轮±90°转向的轮边具有独立驱动与转向的汽车行走机构。

为解决上述技术问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的：轮边综合驱动与转向的汽车行走机构是由车轮组件、悬架组件和转向组件组成。

所述的转向组件包括有蜗轮支架、蜗轮、蜗杆、转向电机、联轴器和双叉式传扭组件。

蜗轮支架套装在悬架组件中的减振器套筒中部，蜗轮支架水平地固定连接在车架上，蜗轮支架中心孔的内壁和减振器套筒的外壁之间安装一个衬套，衬套和蜗轮支架固定连接，衬套和减振器套筒成转动连接。蜗轮通过下角接触球轴承与上角接触球轴承套装在蜗轮支架中心孔的外壁上成转动连接。转向电机输出轴通过联轴器与蜗杆连接，蜗杆与蜗轮相啮合。

所述的双叉式传扭组件由上叉臂、下叉臂、低摩阻铰链、2个上球铰和2个下球铰组成。

上叉臂左端与低摩阻铰链固定连接，上叉臂与下叉臂右端分别螺纹连接有2个上球铰与2个下球铰，下叉臂左端连接在上叉臂左端的低摩阻铰链上成旋转副，2个上球铰对称地固定连接在上转盘的外圆柱面上，2个下球铰固定连接在和蜗轮中心孔轴线对称的轮辐的上端面上。