一种单纵臂轮毂电机驱动模块制造技术

本发明专利技术属于车辆工程领域，提供了一种单纵臂轮毂电机驱动模块，包括纵臂安装支架、纵臂、轮毂电机、电缆、制动器、散热水管、紧固螺杆和弹簧连接销;纵臂为薄壁结构，其销轴端与纵臂安装支架耦合形成旋转副；轮毂电机通过紧固螺杆安装于纵臂接口;电缆与散热水管穿过纵臂臂腔，于纵臂支架端导出;电机散热水管进出水口置于纵臂远端、电缆导出口置于纵臂弹簧安装侧，本发明专利技术利用空心薄壁纵臂结构集成轮毂电机、制动器、电缆、管线，实现了形式驱动系统的纵臂式模块化集成；该模块，车辆跳动行程大、纵臂适用于大范围摆动，能提供较大的悬挂侧向刚度，是车辆通过超高几何障碍的技术保障。且构件模块化设计，互换性能耗，造价低廉，易于维护。

【技术实现步骤摘要】
一种单纵臂轮毂电机驱动模块
本专利技术涉及一种轻型超高机动车辆轮毂电机行驶驱动系统，属于车辆工程领域。
技术介绍
现有技术中单纵臂轮毂电机驱动模块，存在结构复杂，重量不够轻，同时线缆和水管等不够集成、有序，容易造成线缆和水管磨损等问题，但是特殊路况对轻型超高机动车辆行驶驱动系统提出了全新的要求：超大悬架行程；具备车姿调节功能；侧向刚度大；超大驱动力矩输出等，现有技术无法满足。申请号为201210323493.3的专利技术公开了一种带有油气弹簧的单纵臂式独立悬架，该独立悬架重量重，体积大，承载能力不足，在应用中无法对轮毂电机、纵臂、纵臂支架、电缆管线的结构集成，同时悬架纵向柔度不够，影响了车辆通过几何障碍的能力；申请号201821309470.6公开了一种轮毂电机连接摆臂、轮毂电机总成及车辆，无法实现对线缆的集成，同时摆臂重量重。
技术实现思路
本专利技术致力于解决现有技术的上述问题，为轻型超高机动车辆行驶驱动系统提供一种单纵臂轮毂电机驱动模块。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种单纵臂轮毂电机驱动模块，包括纵臂安装支架、纵臂、轮毂电机、电缆、制动器、散热水管、紧固螺杆和弹簧连接销；所述纵臂安装支架留有螺纹接口，其特征在于，所述纵臂销轴端与纵臂安装支架耦合形成旋转副；所述轮毂电机通过紧固螺杆安装于纵臂接口；所述电缆与散热水管穿过纵臂臂腔，于纵臂支架端导出；所述电机散热水管和缆线从纵臂远端开口处导入、从纵臂弹簧安装侧靠近纵臂安装支架处的开口导出。作为优选，所述纵臂安装支架包括主支架和副支架，所述副支架通过定位凹槽及法兰平面与主支架定位。作为优选，所述纵臂结构的截面为矩形。作为优选，所述制动器为通过液压系统驱动提供制动力矩的定钳式盘式制动器。作为优选，所述制动器匹配定钳多活塞整体式制动钳。作为优选，所述轮毂的电机所有电缆均布置于纵臂单侧。作为优选，所述纵臂弹簧安装侧靠近纵臂安装支架处的开口向上。作为优选，所述弹簧连接销轴连接油气弹簧下止点。一种无人车辆轮毂电机行驶驱动操纵系统，包括前面所述的模块。作为优选，油气弹簧弹性力为：其中，各参数含义如下：Fs表示油气弹簧弹性力，单位是N；Rg表示气体常数，单位是J/(mol·k)，优选8.314；T表示热力学温度，单位是K；mq表示油气弹簧内气体质量，单位是Kg；V0表示油气弹簧内气体初始体积，单位是mm3；Dc表示油气弹簧活塞直径，单位是mm；S表示油气弹簧活塞行程，单位是mm；a表示范德瓦尔常数，单位是atm·L2/mol2。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)轮毂电机、纵臂、纵臂支架、电缆管线的结构集成，使得悬架导向机构与电机驱动机构集成一体化，成为车辆可通用互换模块化部件。(2)纵臂为薄壁空腔结构设计、可同时容纳电机电源线缆，控制电缆、散热水管的腔内集成。(3)轮毂电机与纵臂安装特点为，散热水管进出口与沿纵臂轴线方向并位于纵臂远端，实现管路沿程散热水水组降低，间接减少散热系统扬程及功率，减少功率损耗提高整车能量利用效率。(4)轮毂的电机所有电缆均布置于纵臂单侧，并指向车体垂向正方向。该布置方式使得管线在车辆涉水工况、越野工况具有良好的保护能力，增加了系统的可靠性，安全性。(5)纵臂的结构优化实现车轮的大行程跳动；轮跳平面平行于车体中心面，使得悬架纵向柔度增加，大幅度提升车辆几何障碍通过能力；悬架横向刚度增大，大幅度增加车辆通过几何障碍的稳定性。(6)轮毂驱动模块各个部件的排列组合安装，可形成适用于全车不同驱动桥、不同摆臂方向的驱动模块部件，大大提高了零部件的通用能力，降低了系统的维修保障能力要求。(7)对油气弹簧属性选取进行了大量的研究，设计了油气弹簧的最佳属性，提高了车辆超高的通过性能。(8)本专利技术通过大量的研究，确定了后两桥复合转向采用策略来确定参数，从而进一步提高系统的性能。附图说明图1表示单纵臂轮毂电机驱动模块构成图。图2表示纵臂安装支架结构图。图3是行驶驱动操纵系统示意图。图4是油气弹簧独立悬挂系统结构示意图。图5是油气悬架液压系统原理图。图6是本专利技术驱动控制结构示意图。图7是各车轮差速匹配关系示意图。附图标记如下：20电缆导出端；21散热水管导出端；24、电缆；25、制动器；26和29散热水管；27、紧固螺杆、28、弹簧连接销；1-1、主支架；1-2、副支架；1-3、紧固螺钉。1-轮胎轮辋总成，2-单纵臂，3-纵臂安装架，4-油气弹簧，5-转向器，6-转向拉杆，7-下横臂，8-上横臂，9-轮毂电机，10-转向摇臂，11-中心拉杆，12-转向节。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。图1、2展示了单纵臂轮毂电机驱动模块的(单纵臂桥)示意图。单纵臂轮毂电机驱动模块包括纵臂安装支架3、纵臂2、轮毂电机9、电缆24、制动器25、散热水管26和29、紧固螺杆27和油气弹簧4的连接销28。纵臂安装支架3留有螺纹接口，方便通过螺栓固定于车体；纵臂2为薄壁结构，优选薄壁厚度是5mm，纵臂2销轴端与安装支架3耦合形成旋转副，实现纵臂绕车体摆动运动；纵臂2的横截面优选为矩形，增加构件的扭转刚度，同时减少了构件重量，纵臂2优选铝合金材料，进一步的减少了构件重量；轮毂电机9通过紧固螺杆27安装于纵臂接口，纵臂接口优选方式为法兰结构，可以更好的对轮毂电机实现固定；电机散热水管26、29进出水口21置于纵臂2远端、电缆导出口20置于纵臂2靠近纵臂安装支架3的一侧，所述电机散热水管和缆线从纵臂远端开口处导入、从纵臂弹簧安装侧靠近纵臂安装支架处的开口20、21导出，以便于散热水管26、电缆24线束集成，且防止车辆越野状态，障碍物对管线磕碰。作为优选，电缆导出端20、散热水管导出端21设置于连接销28与纵臂安装支架3之间；进一步优选，所述电缆导出端20比散热水管导出端21更靠近连接销28。上述设置能够使得结构更加是紧凑。作为优选，所述轮毂的电机所有电缆均布置于纵臂2单侧，并垂直于地面指向车体正上方。可以避免车辆制动过程中泥水污染，碎石磕碰，降低系统故障率，提高系统可靠性。作为优选，纵臂2留有螺纹接口，可安装管线防护罩，对电缆和水管起到保护作用。电缆24与散热水管26、29穿过纵臂臂腔，从纵臂另一端(支架端)导出，实现管线与纵臂集成，大幅衰减轮跳运动导致的管线弯折以及磨损。作为优选，电缆24优选为布置于电机9旋转中心上侧，这样可以有利于减少车辆涉水工况电缆浸水概率，提高车辆安全可靠性能。作为优选，制动器25采用定钳式盘式制动器，通过液压系统驱动提供制动力矩，实现车辆制动功能，优选为制动器匹配定钳多活塞整体式制动钳，能够提供更大的制动力矩实现车辆应急安全制动性能，大坡度驻车能力。整体式钳体采用高强本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单纵臂轮毂电机驱动模块，包括纵臂安装支架、纵臂、轮毂电机、电缆、制动器、散热水管、紧固螺杆和弹簧连接销；所述纵臂安装支架留有螺纹接口，其特征在于，所述纵臂销轴端与纵臂安装支架耦合形成旋转副；所述轮毂电机通过紧固螺杆安装于纵臂接口；所述电缆与散热水管穿过纵臂臂腔，于纵臂支架端导出；所述电机散热水管和缆线从纵臂远端开口处导入、从纵臂弹簧安装侧靠近纵臂安装支架处的开口导出。/n

【技术特征摘要】
20191024 CN 20191101988101.一种单纵臂轮毂电机驱动模块，包括纵臂安装支架、纵臂、轮毂电机、电缆、制动器、散热水管、紧固螺杆和弹簧连接销；所述纵臂安装支架留有螺纹接口，其特征在于，所述纵臂销轴端与纵臂安装支架耦合形成旋转副；所述轮毂电机通过紧固螺杆安装于纵臂接口；所述电缆与散热水管穿过纵臂臂腔，于纵臂支架端导出；所述电机散热水管和缆线从纵臂远端开口处导入、从纵臂弹簧安装侧靠近纵臂安装支架处的开口导出。


2.根据权利要求1所述的单纵臂轮毂电机驱动模块,其特征在于所述纵臂安装支架包括主支架和副支架，所述副支架通过定位凹槽及法兰平面与主支架定位。


3.根据权利要求1或2所述的单纵臂轮毂电机驱动模块,其特征在于所述纵臂结构的截面为矩形。


4.根据权利要求1或2所述的单纵臂轮毂电机驱动模块,其特征在于所述制动器为通过液压系统驱动提供制动力矩的定钳式盘式制动器。


5.根据权利要求4所述的单纵臂轮毂电机驱动模块,其特征在于所述制动器匹配定钳多活塞整体式制动钳...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵松，刘广征，赵艳辉，廖桐舟，王东亮，赵春霞，杨志勇，张学铭，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11