城市电动车的车轮运动总成制造技术

本实用新型专利技术公开了城市电动车的车轮运动总成，其包括车轮、环形轮毂电机、半主动独立悬架及线控转向系的执行机构。所述的半主动独立悬架包括弹簧(5)、两根结构相同的悬架导向杆(6)、磁流变减振器(14)、2个结构相同的导向杆滑动衬套(19)和4个结构相同的缓冲块(20)。所述的线控转向系的执行机构包括转向电机和光电编码器组合单元(12)、转向节(13)、转矩传感器(15)、主销轴承(17)和转向节推力轴承(18)。车轮的轮辋(2)与环形轮毂电机中的环形轮毂电机外转子(3)固定连接，环形轮毂电机中的环形轮毂电机内定子(4)通过半主动独立悬架中的悬架导向杆(6)和线控转向系的执行机构的转向节(13)连接。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种应用于城市中的电动轮汽车上的车轮总成，更具体地说，它 涉及一种城市电动车的车轮运动总成。
技术介绍
现有的纯电动汽车有的是将传统汽车的内燃机更换为电动机，有的是将其内燃机 和变速器更换为电动机，有的是在原驱动桥处采用双联电机驱动车轮，还有的就是将电机 布置在车轮内直接驱动车轮。无论怎样，这些车辆的悬架和转向系几乎和传统车辆没有太 大区别悬架与车架有多处连接，转向器，即使是线控转向系的执行机构大都布置在车架 中间。这使得电动车的研发周期与传统汽车相差无几甚至更长，因为一旦电动车的基本参 数改变，以上机构，特别是各机构的连接部分均需要重新设计优化，而且占用车身较大的空 间，增加了整车整备质量，降低了比功率。另外，目前电动汽车多定位于城市内的交通环境， 而其密集的车流、人流、建筑群以及紧张狭小的停车位对城市用电动车的操纵、机动性又提 出了更高的要求。一些电动车为了适应这一要求而减小轴距、轮距，但同时也减小了载客 量，牺牲了稳定性、安全性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的问题，提供一种城市电 动车的车轮运动总成。使其充分保证城市电动车对操纵性和机动性高要求的前提下，简化 车身结构，缩短整车的研发周期。为解决上述技术问题，本技术是采用如下技术方案实现的所述的城市电动 车的车轮运动总成包括车轮、环形轮毂电机、半主动独立悬架及线控转向系的执行机构。所 述的半主动独立悬架包括弹簧、两根结构相同的悬架导向杆、磁流变减振器、2个结构相同 的导向杆滑动衬套和4个结构相同的缓冲块。沿径向固定在环形轮毂电机中的环形轮毂电机内定子上的并处于通过环形轮毂 电机中的环形轮毂电机内定子回转轴线的平面内的两根结构相同的悬架导向杆相互平行。 固定在环形轮毂电机中的环形轮毂电机内定子上的缓冲块槽内的4个结构相同的缓冲块 分别套装在两根结构相同的悬架导向杆的两端。装入线控转向系的执行机构中的转向节下 端的2个悬架导向通孔内为过盈配合的2个结构相同的导向杆滑动衬套套装在悬架导向杆 上为过渡配合。弹簧套装在磁流变减振器的外面，弹簧的上下端面分别和线控转向系的执 行机构中的转向节的2个悬架导向通孔间的底面与环形轮毂电机中的环形轮毂电机内定 子的弹簧座底面接触连接，磁流变减振器的上下端则分别铰接在线控转向系的执行机构中 的转向节的2个悬架导向通孔间的底面与环形轮毂电机中的环形轮毂电机内定子的弹簧 座底面上。技术方案中所述的线控转向系的执行机构包括转向电机和光电编码器组合单元、 转向器、转向节、转矩传感器、主销轴承、转向节推力轴承、蜗轮轴套和法兰盘。转向电机和光电编码器组合单元中的光电编码器套装在转向电机和光电编码器组合单元中的转向电 机的输出轴上。转向电机和光电编码器组合单元中的转向电机固定在转向器的壳体上，转 向电机的输出轴与转向器输入轴采用联轴器连接，转向器输出轴通过蜗轮轴套与转矩传感 器一端为键连接，转矩传感器另一端与转向节上端键连接。安装在车架上的主销轴承与转 向节推力轴承套装在转向节上端，法兰盘固定在转向节的上端面上；所述的转向器包括蜗 轮、蜗杆、转向器上壳体、转向器下壳体、蜗轮轴、壳体端盖、蜗轮轴密封圈及2个结构相同 的蜗轮轴承。蜗轮轴通过2个结构相同的蜗轮轴承安装在转向器下壳体与转向器上壳体上 的轴承孔内并穿过安装有蜗轮轴密封圈的壳体端盖的中心通孔。蜗轮套装在2个结构相同 的蜗轮轴承之间的蜗轮轴上为键连接。蜗杆通过2个结构相同的轴承安装在转向器下壳体 与转向器上壳体上另外两个轴承孔内并和蜗轮啮合连接。转向器上壳体与转向器下壳体 之间和壳体端盖与转向器下壳体之间采用螺栓固定连接，蜗轮轴与蜗杆的回转轴线交叉垂 直；所述的环形轮毂电机包括环形轮毂电机外转子、环形轮毂电机内定子、大径圆锥滚子轴 承和线控制动系的执行机构。所述的线控制动系的执行机构由制动器和环形制动盘组成。 环形轮毂电机外转子通过大径圆锥滚子轴承套装在环形轮毂电机内定子上，环形制动盘用 螺栓固定在环形轮毂电机外转子左端面上，制动器用螺栓固定于环形轮毂电机内定子上。与现有技术相比本技术的有益效果是1.本技术所述的城市电动车的车轮运动总成中，转向器可带动转向节上所有 构件实现大角度甚至360°的转动。这样，电动车如果装有4个车轮运动总成，除可实现传 统车辆的转向行驶工况，还可以分别控制四个车轮转向，以实现车辆四轮转向、原地转向、 横移及斜线平移的特殊行驶工况。这既满足了城市行驶高机动性的要求又减轻了驾驶员的 负担。2.本技术所述的城市电动车的车轮运动总成中，车轮是沿悬架导向杆轴线上 下跳动，绕主销轴线和轮毂电机轴线转动的。因此，传统汽车上的车轮定位参数是靠上述几 条轴线的空间位置保证的。本技术所述的车轮运动总成相对车身跳动时，车轮定位参 数和轮距基本保持不变，提高了车辆的操纵稳定性，减轻了轮胎的磨损。3.本技术所述的城市电动车的车轮运动总成与车架只有一处机械连接，如果 连接处标准化，那么不同的车架结构，可配合不同的车轮运动总成，相同的车架结构也可配 合不同的车轮运动总成以达到车辆整体设计的目标。另外，可以单独升级车轮运动总成，提 升整车的性能指标。采用这种车轮运动总成可以缩短研发周期、降低生产成本、加速车辆更 新换代使生产者掌握市场的主动权。4.本技术所述的城市电动车的车轮运动总成结构紧凑，占用车身空间体积 小，可以增大行李箱的容量，便于电池的布置，从而实现车辆的轴荷分配。以下结合附图对本技术作进一步的说明附图说明图1是本技术所述的城市电动车的车轮运动总成结构原理的示意图；图2是本技术所述的城市电动车的车轮运动总成结构组成主视图上的全剖 视图；图3是本技术所述的城市电动车的车轮运动总成工作原理的流程框图；图中1.轮胎，2.轮辋，3.环形轮毂电机外转子，4.环形轮毂电机内定子，5.弹 簧，6.悬架导向杆，7.制动器，8.环形制动盘，9.车架，10.蜗轮，11.蜗杆，12.转向电机和 光电编码器组合单元，13.转向节，14.磁流变减振器，15.转矩传感器，16.转向器上壳体， 17.主销轴承，18.转向节推力轴承，19.导向杆滑动衬套，20.缓冲块，21.大径圆锥滚子轴 承，22.转向器下壳体，23.蜗轮轴，24.蜗轮轴套，25.壳体端盖，26.蜗轮轴密封圈，27.蜗 轮轴承，28.法兰盘。具体实施方式以下结合附图对本技术作详细的描述参阅图1和图2，本技术所述的城市电动车的车轮运动总成包括车轮、环形轮 毂电机、半主动独立悬架及线控转向系的执行机构。本技术所采用的技术方案是用环 形轮毂电机提供驱动力，采用环形轮毂电机反接还可以提供部分甚至全部制动力，转向器 输出轴带动转向节13上所有构件实现大角度甚至360°的转动，悬架安装在环形轮毂电机 内部使车轮和环形轮毂电机相对转向节13沿导向杆滑动衬套19跳动。环形轮毂电机主要包括环形轮毂电机外转子3、环形轮毂电机内定子4、2个结构 相同的大径圆锥滚子轴承21和线控制动系的执行机构。轮胎1、制动盘8与轮辋2构成的 车轮，轮胎1套装在轮辋2上。所有地面给车轮的反力及反力矩都要通过轮胎1、轮辋2、环 形轮毂电机外转子3、环形轮毂电机内本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种城市电动车的车轮运动总成，包括车轮、环形轮毂电机、半主动独立悬架及线控转向系的执行机构，其特征在于，所述的半主动独立悬架包括弹簧（５）、两根结构相同的悬架导向杆（６）、磁流变减振器（１４）、２个结构相同的导向杆滑动衬套（１９）和４个结构相同的缓冲块（２０）；沿径向固定在环形轮毂电机中的环形轮毂电机内定子（４）上的并处于通过环形轮毂电机中的环形轮毂电机内定子（４）回转轴线的平面内的两根结构相同的悬架导向杆（６）相互平行，固定在环形轮毂电机中的环形轮毂电机内定子（４）上的缓冲块槽内的４个结构相同的缓冲块（２０）分别套装在两根结构相同的悬架导向杆（６）的两端，装入线控转向系的执行机构中的转向节（１３）下端的２个悬架导向通孔内为过盈配合的２个结构相同的导向杆滑动衬套（１９）套装在悬架导向杆（６）上为过渡配合，弹簧（５）套装在磁流变减振器（１４）的外面，弹簧（５）的上下端面分别和线控转向系的执行机构中的转向节（１３）的２个悬架导向通孔间的底面与环形轮毂电机中的环形轮毂电机内定子（４）的弹簧座底面接触连接，磁流变减振器（１４）的上下端则分别铰接在线控转向系的执行机构中的转向节（１３）的２个悬架导向通孔间的底面与环形轮毂电机中的环形轮毂电机内定子（４）的弹簧座底面上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宗长富，陈国迎，马煜乾，刘经文，邢海涛，张泽星，张强，王祥，郑宏宇，何磊，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：实用新型
国别省市：82