[实用新型]四轮独立转向机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，特别是涉及一种四轮独立转向机构。

背景技术

伴随着以电动汽车为主的新能源汽车和智能汽车的不断发展，越来越多的智能集成化技术应用于电动汽车领域，传统的汽车转向系统因其复杂的机械结构，已经逐渐无法适应其日益集成化和智能化控制的发展需要。

目前国内现有的四轮独立转向技术，多以独立的转向电机通过减速机构驱动转向轴，直接驱动转向主销，实现较大范围的转向角度偏转。如中国专利文献CN103072627A公开了一种四轮独立转向的电动底盘，其结构为步进电机通过步进电机座连接在车架，步进电机通过平键与蜗轮蜗杆减速机构连接，蜗轮蜗杆减速机构与转向轴通过联轴器连接，转向轴通过一对圆锥滚子轴承与转向轴套配合，转向轴套与车架焊接连接，同时转向轴与电动轮毂固定连接。上述转向机构布置跨度较大，造成车身的整体设计较为困难，存在不足。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种四轮独立转向机构，应用于四轮独立转向汽车。

一种四轮独立转向机构，其特征在于：包括转向连接机构机身和机体盖；转向连接机构机身内安装有步进电机、减速器、电机减速器总成传动齿轮、转向传动轴连接齿轮、转向传动轴；所述转向传动轴通过一对圆锥滚子轴承安装于转向连接机构机身内，转向传动轴连接齿轮安装于转向传动轴上；所述步进电机与转向连接机构机身固定连接，减速器与步进电机的输出轴相连；所述电机减速器总成传动齿轮与转向传动轴连接齿轮啮合；上述转向传动轴的两端伸出转向连接机构机身，并通过球接触转向节结构连接在车轮总成的上下连接板耳之间；同时位于转向连接机构机身与上连接板耳之间，转向连接机构机身与下连接板耳之间的转向传动轴上均安装有缓震弹簧；转向连接机构机身一方面通过铰接方式与汽车车架连接，其铰接轴线与转向传动轴轴线垂直；另一方面通过悬架减震系统与汽车车架连接。

所述四轮独立转向机构的工作方法,其特征在于：所述步进电机的转向力矩经过减速器、电机减速器总成传动齿轮、转向传动轴连接齿轮、转向传动轴传递到车轮，实现车轮转向；悬架减震系统提供车轮垂直方向的减振；缓震弹簧配合转向传动轴的球接触转向节结构，在车轮受到较大侧向冲击力时可以实现车轮在轴线不变情况下的左右摆动。

上述四轮独立转向机构中，所述动力单元包括步进电机、减速器、所述步进电机固接于转向连接机构的机身，与电动汽车的电子控制单元连接，所述步进电机的额定功率根据整车参数和机动性设计要求确定。

上述四轮独立转向机构中，所述转向连接机构内集成步进电机、减速器、电机减速器总成传动齿轮、转向传动轴连接齿轮、转向传动轴、圆锥滚子轴承，各部件紧凑连接，该转向连接机构可以将汽车的行驶动力传递到车架，同时可以相对车架上下跳动，配合弹簧减震系统缓冲车轮在不平路面因垂向载荷引起的上下跳动，同时该转向连接机构体积较小，可以实现车轮的灵活转向，各部件连接紧凑，使车身的整体设计更加容易。

上述四轮独立转向机构中，所述动力单元通过电机减速器总成传动齿轮带动转向传动轴连接齿轮，齿轮连接的传动功率和速度的适用范围广，传动效率高，结构紧凑，工作可靠。

上述四轮独立转向机构中，所述转向传动轴通过一对圆锥滚子轴承固定在转向连接机构的机身内，圆锥滚子轴承可以承受大的径向载荷和轴向载荷，承载能力更好，转向传动轴的上下两端分别与上下连接板耳通过球接触转向节结构连接，将转向力矩传递到车轮。

上述四轮独立转向机构中，所述缓震弹簧位于转向连接机构机身与上连接板耳之间和转向连接机构机身与下连接板耳之间的转向传动轴上，配合所述球接触转向节结构能够缓冲车轮在高速或大角度转向时垂向力和侧向力的冲击。

技术方案中所述的缓震弹簧可以起到一级缓震的作用，配合悬架减震系统构成二级减震，所述悬架减震系统配合转向连接机构与车架的转动副，可以满足车轮在不平路面下因垂向载荷引起的上下跳动。

本实用新型是一种四轮独立转向机构，转向机构新颖，各部件连接紧凑，转向灵活，可以实现四轮独立转向，使车身的整体设计更加容易，缓震弹簧配合球接触转向节结构，提高车辆行驶的舒适性和稳定性。应用于四轮独立转向电动汽车，结合线控智能集成控制技术，不仅能够实现良好转向功能和转向特性，同时，为底盘电控系统的集成化发展和智能化发展提供更好的物理平台。

附图说明

附图1是该四轮独立轮控转向机构的结构示意图；

附图2是该四轮独立轮控转向机构的局部结构剖视图；

附图3是该转向连接机构的部分俯视图；