轉向輪雙擺臂電機動力懸掛系統的製作方法

2023-09-22 15:54:50

本發明涉及一種轉向輪雙擺臂電機動力懸掛系統，屬於汽車懸掛系統技術領域。

背景技術：

懸掛系統是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱，其功能是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力矩，並且緩衝由不平路面傳給車架或車身的衝擊力，並衰減由此引起的震動，以保證汽車平順行駛。懸掛系統應有的功能是支持車身，改善乘坐的感覺，不同的懸掛設置會使駕駛者有不同的駕駛感受。外表看似簡單的懸掛系統綜合多種作用力，決定著汽車的穩定性、舒適性和安全性，是現代汽車十分關鍵的部件之一。

隨著科技的不斷進步，電動車得到了不斷發展，但是由於空間限制，無法在車輪上安裝電動機進行驅動。目前專利號為200380100829.9，專利名稱為用於轉向輪的輪內馬達系統，雖然可以解決雙擺臂懸掛系統內安裝電機動力的問題，但該方案採用了兩組轉向節，一組轉向節用於雙擺臂的車輪上下運動，另一組轉向節用於車輪的轉向。該技術方案造成轉向懸掛系統結構複雜，並且採用電機內置的行星減速機構，減速比有限，為獲得較大的電機轉矩必須採用較大直徑的電機，較大直徑的電機需佔用較大的雙擺臂縱向空間，在許多應用場合是無法做到的。

技術實現要素：

為解決現有技術存在的技術問題，本發明提供了一種結構簡單，造價較低，齒輪減速機構設置在不旋轉的輪轂殼內，能夠獲得較大減速比的轉向輪雙擺臂電機動力懸掛系統。

為實現上述目的，本發明所採用的技術方案為轉向輪雙擺臂電機動力懸掛系統，包括：轉動輪轂，所述轉動輪轂的外部設置有車輪，轉動輪轂內側設置有剎車盤，所述轉動輪轂上安裝有不旋轉輪轂殼，所述不旋轉輪轂殼內腔設置有減速齒輪組，所述減速齒輪組的輸出軸與轉動輪轂鍵連接，所述減速齒輪組的輸入軸與中置電機相連接，所述中置電機固定在不旋轉輪轂殼上，所述不旋轉輪轂殼的前端設置有剎車卡鉗，後端設置有轉向擺杆，不旋轉輪轂殼的頂部設置有上擺臂，底部設置有下擺臂，所述上擺臂上設置有避震彈簧組件。

優選的，所述不旋轉輪轂殼的一端套裝在轉動輪轂上，且不旋轉輪轂殼和轉動輪轂之間設置有軸承，所述不旋轉輪轂殼的另一端通過法蘭連接有中置電機，所述不旋轉輪轂殼的端部腔體內設置有減速齒輪組，所述不旋轉輪轂殼的頂部和底部分別設置有管狀安裝座，所述上擺臂、下擺臂分別通過萬向球組件安裝在頂部和底部設置的管狀安裝座上，所述不旋轉輪轂殼的前端還設置有用於固定剎車卡鉗的牛角狀安裝座，不旋轉輪轂殼的後端設置有用於固定轉向擺杆的轉向連接座。

優選的，所述不旋轉輪轂殼頂部和底部設置的管狀安裝座均傾斜設置，且頂部和底部設置的管狀安裝座的軸線在一條直線上。

優選的，所述避震彈簧組件主要由下彈簧座、上彈簧座、彈簧導杆和減震彈簧構成，所述上彈簧座固定在底盤上，下彈簧座的底部設置有耳座，下彈簧座中部設置有通孔，所述上擺臂上設置有凹槽，所述耳座鉸接在凹槽的槽壁上，所述彈簧導杆頂部鉸接在上彈簧座上，底部插裝在通孔內，且減震彈簧套裝在彈簧導杆上，減震彈簧兩端安裝在下彈簧座和上彈簧座上，所述彈簧導杆的中部設置有上限位擋，彈簧導杆的底部設置有下限位擋。

優選的，所述下彈簧座的中部橫向設置有方孔，所述方孔內設置有鎖緊板，所述鎖緊板上設置有長孔，所述長孔內設置有鎖緊塊，所述鎖緊板和鎖緊塊用於夾緊彈簧導杆，所述鎖緊塊和鎖緊板之間還設置有用於驅動鎖緊塊運動的液壓分泵，所述液壓分泵的兩端分別固定在鎖緊塊和鎖緊板上。

優選的，所述鎖緊塊、鎖緊板和彈簧導杆的接觸面為弧形結構。

優選的，所述下彈簧座的頂部還設置有緩衝膠圈，所述緩衝膠圈套裝在彈簧導杆上。

與現有技術相比，本發明具有以下技術效果：本發明結構簡單，造價低，能夠廣泛應用於採用電機動力驅動且車速小於50Km/h的路面較好的道路或貨場內路面的電動車輛或四輪轉向的特種車輛；並且將兩級齒輪減速機構設置在不旋轉的輪轂殼內，可以獲得較大的減速比，就可以使用通用的較小扭矩的中置電機，佔用空間小，操作靈活；同時避震彈簧具有自鎖功能，在一些特殊工況，能夠對減震彈簧進行鎖止，提高載貨車輛的穩定性，避免產生大幅晃動。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明中減速齒輪組的結構示意圖。

圖3為本發明中剎車卡鉗的安裝結構示意圖。

圖4為本發明中避震彈簧組件的結構示意圖。

圖5為本發明中鎖緊板和鎖緊塊的結構示意圖。

圖6為本發明中下彈簧座的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

如圖1至圖3所示，轉向輪雙擺臂電機動力懸掛系統，包括：轉動輪轂1，轉動輪轂1的外部設置有車輪2，轉動輪轂1內側設置有剎車盤3，轉動輪轂1上安裝有不旋轉輪轂殼4，不旋轉輪轂殼4內腔設置有減速齒輪組5，減速齒輪組5的輸出軸與轉動輪轂1鍵連接，減速齒輪組5的輸入軸與中置電機6相連接，中置電機6固定在不旋轉輪轂殼4上，不旋轉輪轂殼4的前端設置有剎車卡鉗7，後端設置有轉向擺杆8，不旋轉輪轂殼4的頂部設置有上擺臂9，底部設置有下擺臂10，上擺臂8上設置有避震彈簧組件11。

其中，不旋轉輪轂殼4的一端套裝在轉動輪轂1上，且不旋轉輪轂殼4和轉動輪轂1之間設置有軸承12，不旋轉輪轂殼4的另一端通過法蘭13連接有中置電機6，不旋轉輪轂殼4的端部腔體內設置有減速齒輪組5，不旋轉輪轂殼4的頂部和底部分別設置有管狀安裝座15，頂部和底部設置的管狀安裝座均傾斜設置，且頂部和底部設置的管狀安裝座的軸線在一條直線上。上擺臂9、下擺臂10分別通過萬向球組件16安裝在頂部和底部設置的管狀安裝座15上，不旋轉輪轂殼4的前端還設置有用於固定剎車卡鉗的牛角狀安裝座17，不旋轉輪轂殼4的後端設置有用於固定轉向擺杆的轉向連接座18。

本發明中不旋轉輪轂殼通過軸承安裝在輪轂上，不旋轉輪轂殼內設置有減速齒輪組，且減速齒輪組的輸出軸與輪轂鍵連接，中置電機安裝在不旋轉輪轂殼上，並與減速齒輪組的輸入軸相連接，以簡化減速系統的安裝結構。這樣通過電機驅動輸出扭矩。中置電機可以採用普通永磁無刷直流調速電機，該類電機可以方便地控制電機的轉速，以適應不同的車速要求。

不旋轉輪轂殼上布置上擺臂和下擺臂，同時前端和後端布置剎車卡鉗和轉向擺杆，不旋轉輪轂殼頂部和底部設置管狀安裝座，上擺臂和下擺臂分別通過萬向球組件安裝在管狀安裝座內，上下萬向球頭的軸心之間的連線與車輪平面傾斜一定的角度，該直線通過車輪中平面與地面的接點，這樣形成的軸線就是轉向輪的轉向軸線。上擺臂和下擺臂前端安裝的萬向球頭，固定在車架底盤上的上擺臂後端的雙孔鉸鏈和下擺臂後端的雙孔鉸鏈，共同形成一組四連杆機構，該四連杆機構可以使轉向車輪在一定的幅度內上下移動，確保在不平整的路面上的四輪著地，還可以支持車輪以萬向球頭的連線為轉向軸的轉向動作。

剎車系統的剎車盤安裝在隨車輪轉動的轉動輪轂上，剎車卡鉗採用汽車通用的標準部件，安裝在不旋轉輪轂殼的牛角狀安裝座上，通過剎車卡鉗的液壓夾緊力作用在剎車盤上，執行車輪制動。

如圖4至圖6所示，避震彈簧組件11主要由下彈簧座19、上彈簧座20、彈簧導杆21和減震彈簧22構成，上彈簧座20固定在底盤上，下彈簧座19的底部設置有耳座23，下彈簧座19中部設置有通孔24，上擺臂9上設置有凹槽25，耳座23鉸接在凹槽25的槽壁上，彈簧導杆21頂部鉸接在上彈簧座20上，底部插裝在通孔24內，且減震彈簧22套裝在彈簧導杆21上，減震彈簧22兩端安裝在下彈簧座19和上彈簧座20上，彈簧導杆21的中部設置有上限位擋26，彈簧導杆21的底部設置有下限位擋27。

其中，下彈簧座19的中部橫向設置有方孔28，方孔28內設置有鎖緊板29，鎖緊板29上設置有長孔30，長孔30內設置有鎖緊塊31，鎖緊板29和鎖緊塊31用於夾緊彈簧導杆21，鎖緊塊31和鎖緊板29之間還設置有用於驅動鎖緊塊運動的液壓分泵32，液壓分泵32的兩端分別固定在鎖緊塊31和鎖緊板29上。鎖緊塊31、鎖緊板29和彈簧導杆21的接觸面為弧形結構。下彈簧座19的頂部還設置有緩衝膠圈14，緩衝膠圈14套裝在彈簧導杆21上。

在彈簧導杆的中部設置上限位擋，底部設置下限位擋，用以限制彈簧減震系統的減震上下活動範圍。當下彈簧座向上衝擊到上限位擋位置時，緩衝膠圈可以減緩衝擊力。

在下彈簧座橫向布置的方孔中設置有鎖緊板，鎖緊板內上設置有長孔，長孔內安裝有鎖緊塊，鎖緊板和鎖緊滑塊用於夾持彈簧導杆，實現自鎖功能，且鎖緊板、鎖緊滑塊與彈簧導杆的接觸面為兩個圓弧，鎖緊板後部和鎖緊滑塊之間形成的空間安裝有液壓分泵，當從液壓導管來的液體壓力低時，鎖緊板和鎖緊滑塊之間沒有夾緊力，此時彈簧減震系統可以正常工作，處在減震工作狀態；當從液壓導管來的液體壓力高時，鎖緊板和鎖緊滑塊就會抱緊彈簧導杆，使彈簧導杆與鎖緊板、鎖緊滑塊以及下彈簧座都鎖定在一起，彈簧減震系統的彈性減震作用失效，轉為剛性支撐狀態。這樣對於一些可升降的載貨車輛，在載貨平臺處在升降工作狀態時，要求升起的載貨平臺不能有較大幅度的晃動，且車輛必須處在泊車制動狀態。隨著液壓泵的工作，液壓系統內的液體壓力處在高壓狀態，此時液體的高壓通過液路互通元件，經液壓導管傳入液壓分泵，液壓分泵兩端的活塞導杆向外輸出壓力，鎖緊板和鎖緊滑塊抱緊彈簧導杆，使鎖緊系統閉鎖，系統處在避震失效的剛性支撐狀態。通過上述邏輯關係分析，只要按照上述方法配置液壓分泵的液壓導管的油路系統，行走所需的彈簧減震工作狀態和升降過程所需的鎖定剛性支撐狀態之間的控制轉換就是自動完成的，不需要附加額外的控制系統。從而大大減輕了理貨人員的勞動強度，提高了理貨作業的工作效率。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包在本發明範圍內。