[发明专利]一种用于大角度轮毂电机转向轮的底盘结构

说明书

本发明提供一种用于大角度轮毂电机转向轮的底盘结构，包括悬架系统和转向系统，悬架系统包括车轮、轮毂电机、转向节、上控制臂、下前控制臂、下后控制臂，上控制臂和下前控制臂；转向系统包括转向节臂、转向直拉杆、转向器、方向盘、转向输入轴、转向输出轴、行星齿轮架、三个行星齿轮、啮合套、拨叉、电磁开关、电磁开关和端盖。利用上述本发明能够保证车轮跳动时悬架定位参数在合理范围内变化，减小轮胎磨损，并保证操纵稳定性。同时由于转向结构的设计合理，实现大角度转向，并通过设计变速机构，在保证正常行驶工况下的稳定性，并能在狭窄的道路或者停车的情况下实现大角度转向。

技术领域

本发明涉及一种用于大角度轮毂电机转向轮的底盘结构，具体地说是通过合理优化悬架系统和转向系统，实现较大的转向角传动比，并且所设计转向变速机构，能够保证良好的操控性能。

背景技术

随着世界经济的迅猛发展，不断涌现出一系列全球性问题—资源耗竭、环境污染，制约着我们的发展。纯电动汽车高效、低排放等诸多优点，成为解决当下问题的最优选择，受到了各个国家的高度重视。在各种电动车驱动形式中，轮毂电机驱动凭借着其优异的性能，逐渐成为未来发展的一大方向。

轮毂电机驱动省去了原有繁琐的传动结构，将电机直接装在轮毂上，不仅可以简化整车机构，为电池布置提供了较大的空间，同时可以有效集成四轮驱动、ABS等技术，实现优越的动力学操纵特性。但是由于轮毂电机的应用，占用了大量的轮内空间，导致轮边布置困难。如果将转向节以及悬架结构向内平移，势必会导致悬架主销偏距的大幅度改变，并使车辆在跳动过程中定位参数剧烈变化。

由于受传动轴的影响，一般汽车的转向角度保持在30°-40°之间，以至于在狭窄的道路或者停车情况下，操纵过于复杂。但是由于轮毂电机的运用，解决了上述约束，如果悬架结构以及转向结构设计合理，可以轻易实现大角度转向。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于大角度轮毂电机转向轮的底盘结构，该底盘结构能够保证车轮跳动时悬架定位参数在合理范围内变化，减小轮胎磨损，并保证操纵稳定性。同时由于转向结构的设计合理，实现大角度转向，并通过设计变速机构，在保证正常行驶工况下的稳定性，并能在狭窄的道路或者停车的情况下实现大角度转向。

本发明的目的是这样实现的，一种用于大角度轮毂电机转向轮的底盘结构，该底盘结构包括一个悬架系统Ⅰ和一个转向系统Ⅱ，悬架系统Ⅰ包括车轮、轮毂电机、转向节、上控制臂、下前控制臂、下后控制臂，上控制臂和下前控制臂，下后控制臂的一端与转向节相连、另一端与车身相连，上控制臂、下前控制臂、下后控制臂为单独的控制臂，下前控制臂与下后控制臂的延长线交于一虚拟主销点，虚拟主销点与上控制臂、转向节的铰接点的连线构成虚拟主销；转向系统Ⅱ包括转向节臂、转向直拉杆、转向器、方向盘、转向输入轴、转向输出轴、行星齿轮架、三个行星齿轮、啮合套、拨叉、两个电磁开关和端盖，行星齿轮架与车身固定，三个行星齿轮均布在行星齿轮架上，在啮合套上加工有太阳轮，啮合套通过花键与转向输入轴及转向输出轴相连接，并可以沿着花键方向移动，拨叉成圆环形且安装在啮合套上，端盖通过螺纹拧在啮合套上，以实现拨叉的定位，两个电磁开关的控制端安装在车身的控制台处，通过启动不同电磁开关可以实现拨叉的来回拨动，从而实现换挡；动力传到转向输出轴后经过转向器、转向节臂、转向直拉杆控制转向节进行转向。

本发明的优点和有益效果在于：

1.本发明虚拟主销的双横臂机构，可以解决轮毂电机应用引起的轮边结构布置困难的问题，并优化悬架跳动过程中的定位参数变化。

2.本发明将横臂上置，并通过设计合理的下横臂，避免在转向过程中车轮与悬架干涉的问题，实现大角度转向。

3.本发明设计了转向变速装置，当车联在狭窄道路或者停车等工况下，通过改变到小传动比转向，实现大角度转向以提高转向灵活性。但在正常行驶工况下，转向系统保持大传动比，一次来避免行驶过程中由于方向盘的轻微转动而导致行驶轨迹大幅度变化的现象，保证操纵稳定性。