一种独立悬架集成轮边电机总成的制作方法

本发明涉及汽车制造技术领域，具体是一种独立悬架集成轮边电机总成。

背景技术：

近年来，在电动汽车的技术领域中，轮边电机驱动方式受到了广泛关注，将驱动电机集成于车轮中，区别于传统机械传动车辆的驱动方式，采用轮边电机驱动的车辆由电池或发电机组产生电力，将电力传递给位于车轮内的轮边电机装置直接驱动，轮边电机一般对称布置，左右个数相等。这种对称布置可以通过对两驱动轮的纵向力的分配，实现汽车的稳定性控制，以及整车动力学间的协调控制，使汽车的性能达到最优。对于机动性要求高的车辆而言，一般都采用独立悬架，由于悬架行程大，所以要求轮边驱动装置轴向尺寸不能过长，防止悬架与转向机构干涉。同时，对于整车而言，采用独立悬架能够减少簧下质量，从而车辆的平顺性、响应特性、操控性也会得到很大提高。现有技术方案中，大多是将电机布置在转向节上，将电机通过法兰与转向节固定，由于轮跳时会对电机产生很大的冲击，所以就必须考虑电机的减震和缓冲，这样就增加了悬架结构的复杂性和成本，同时当车辆行驶较差路面时，由于冲击较大，会对电机的使用寿命影响很大。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种独立悬架集成轮边电机总成，将电机集成在轮边，以提高车辆传动效率及操纵稳定性和平顺性，且实现轻量化。

为实现上述发明目的，本发明采用断开式悬架结构，左、右两边的悬架单独与车架连接，实现左、右轮端上下跳动时的独立性；电机安装于立柱上，不随转向节转动。

该总成的上a臂、下a臂带有车架安装接口，上a臂、下a臂同时与立柱呈转动副连接，两转动副的转动轴线平行于水平面，左、右两边的上a臂、下a臂关于悬架中心对称；立柱的上、下端分别与转向节的上、下端呈转动副连接，上、下端转动副的轴线重合，两者的转轴为主销，立柱与转向节之间采用止推轴承过渡连接；立柱上带有电机、减震器和空气弹簧的安装接口，立柱的中间部分设有可容纳电机的开裆空间，电机通过螺栓固定在立柱开裆内侧面，电机的轴线与轮毂的轴线重合；转向节的外侧与制动底板连接，转向节上留有可对减速器进行安装和定位的接口；电机采用分布式驱动控制，在该总成中为左、右对称布置，电机的输出端与万向轴输入轴采用花键连接，万向轴输出轴与减速器的主动齿轮连接，动力通过电机输出，经过万向轴输入到减速器中，通过减速器减速增扭后，由减速器的被动齿轮通过半轴输入到轮端；轮端的轴管与制动底板采用法兰螺栓连接，轴管内部安装有半轴，半轴的大端面与轮毂采用螺栓连接，轮毂与轴管之间采用轴承配合，内轴承和外轴承的外圈与轮毂配合，内轴承和外轴承的内圈与轴管配合，制动盘与轮毂固定在一起，制动底板与制动盘之间设有制动器。

所述主销采用的是可为万向轴以及电机布置提供空间的两段式主销。

所述减速器为同轴减速器，减速器的主动齿轮的转动轴线与轮毂的转动轴线重合。

本发明与现有技术相比，将电机、轮端、独立悬架结构进行集成，取消了传统的传动轴与变数箱结构，而且由于悬架采用的是独立悬架结构，所以能够很大程度的减少非簧载质量，使系统得到了简化，减少了总成的重量，实现了轻量化目标，整车的操纵稳定性、平顺性都得到大幅度提高。

附图说明

图1是本发明的立体结构图。

图2是本发明的主视图。

图3是图2的俯视图。

图4是图2的轮端结构图。

图中：1-上a臂；2-下a臂；3-轮端；4-万向轴；5-立柱；6-转向节；7-减震器；8-电机；9-空气弹簧；10-万向轴输入轴；11-万向轴输出轴；12-主销；13-止推轴承；14-减速器；15-轴管；16-轮毂；17-半轴；18-制动底板；内轴承-19；外轴承-20；制动器-21；制动盘-22。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示，本发明主要由上a臂1、下a臂2、轮端3、万向轴4、立柱5、转向节6、减震器7、电机8、空气弹簧9、主销12、止推轴承13、减速器14等组成。左、右两边的悬架单独与车架连接，可实现左、右轮端3上下跳动时的独立性。上a臂1和下a臂2的一端分别与立柱5呈转动副连接，两者的转动轴线均平行地面，同时上a臂1和下a臂2的另一端留有与车架连接的接口。立柱5的上、下端分别与转向节6的上、下端呈转动副配合连接，上、下端转动副的轴线重合，两者的转轴为主销12，主销12为两段式主销，它区别于传统整体式的主销结构，可为万向轴4以及电机8的布置提供较多的空间。立柱5与转向节6不直接接触，两者之间装有止推轴承13，立柱5上带有电机8、减震器7和空气弹簧9的安装接口，电机8通过螺栓固定在立柱5的开裆内侧面，所以电机8的空间位置稳定，不随转向节6发生转动，当车辆行驶受到路面冲击时，立柱5处受到的冲击比轮端3处的小，所以电机8所受到的冲击在很大程度上也会减小，可有效提高电机8的使用寿命，另一方面，立柱5在车轮发生转向时，它的位置是不动的，所以电机8的位置也不会动，从而就避免了空间干涉问题的发生。转向节6的外侧面与制动底板18连接，同时转向节6上留有减速器14的安装接口，可对减速器14进行定位和安装。电机8在该总成中为左、右对称布置，而且采用的是分布式驱动控制，通过调整和分配不同驱动轮在纵向的驱动力和转速，可实现差速、辅助转向、防抱死等功能，电机8的轴线与轮毂16的轴线重合，电机8的输出端与万向轴输入轴10连接，两者采用花键配合，万向轴输出轴11与减速器14的主动齿轮连接，动力通过电机8输出，经过万向轴4传递到减速器14上，经减速增扭之后由减速器14的被动齿轮经过半轴17输入到轮端3。减速器14对整个悬架动力传输可起到减速增扭的作用，减速器14为同轴减速器，而且减速器14的主动齿轮的转动轴线与轮毂16的转动轴线重合，这样能够节省空间，对于转向驱动桥而言，还可避免车轮转角较大时发生结构干涉。轮端3的主要组成部分包括制动底板18、轴管15、半轴17、轮毂16、内轴承19、外轴承20、制动器21、制动盘22，轴管15与制动底板18采用法兰螺栓连接，轴管15内部安装有半轴17，半轴17的大端面与轮毂16采用螺栓连接，轮毂16与轴管17之间采用轴承配合，内轴承19和外轴承20的外圈与轮毂16配合，内轴承19和外轴承20的内圈与轴管17配合，制动盘22与轮毂16固定在一起，制动底板18与制动盘22之间设有制动器21。

本发明整合了传统机械车桥、电机、独立悬架的功能，并在结构和功能上进行了替代。不仅为纯电机驱动，而且继承了独立悬架优良特性，两侧车轮垂向跳动相互独立，因此整个车身所受的冲击就会降低，大大提高了车辆乘坐的舒适性。此外该总成采用同轴减速器14，对于转向驱动桥的设计而言，在很大程度上减少了布置空间，从而避免了车轮在跳动或转向时发生空间干涉。此外，该总成采用的是断开式主销结构，主销12的布置方式不仅可为电机8和万向轴4的布置提供空间，同时还具有较强的承载能力。

技术特征：

1.一种独立悬架集成轮边电机总成，其特征在于：该总成采用断开式悬架结构，左、右两边的悬架单独与车架连接，实现左、右轮端（3）上下跳动时的独立性；电机（8）安装于立柱（5）上，不随转向节（6）转动。

2.根据权利要求书1所述的独立悬架集成轮边电机总成，其特征在于：该总成的上a臂（1）、下a臂（2）带有车架安装接口，上a臂（1）、下a臂（2）同时与立柱（5）呈转动副连接，两转动副的转动轴线平行于水平面，左、右两边的上a臂（1）、下a臂（2）关于悬架中心对称；立柱（5）的上、下端分别与转向节（6）的上、下端呈转动副连接，上、下端转动副的轴线重合，两者的转轴为主销（12），立柱（5）与转向节（6）之间采用止推轴承（13）过渡连接；立柱（5）上带有电机（8）、减震器（7）和空气弹簧（9）的安装接口，立柱（5）的中间部分设有可容纳电机（8）的开裆空间，电机（8）通过螺栓固定在立柱（5）开裆内侧面，电机（8）的轴线与轮毂（16）的轴线重合；转向节（6）的外侧与制动底板（18）连接，转向节（6）上留有可对减速器（14）进行安装和定位的接口；电机（8）采用分布式驱动控制，在该总成中为左、右对称布置，电机（8）的输出端与万向轴输入轴（10）采用花键连接，万向轴输出轴（11）与减速器（14）的主动齿轮连接，动力通过电机（8）输出，经过万向轴（4）输入到减速器（14）中，通过减速器（14）减速增扭后，由减速器（14）的被动齿轮通过半轴（17）输入到轮端（3）；轮端（3）的轴管（15）与制动底板（18）采用法兰螺栓连接，轴管（15）内部安装有半轴（17），半轴（17）的大端面与轮毂（16）采用螺栓连接，轮毂（16）与轴管（17）之间采用轴承配合，内轴承（19）和外轴承（20）的外圈与轮毂（16）配合，内轴承（19）和外轴承（20）的内圈与轴管（17）配合，制动盘（22）与轮毂（16）固定在一起，制动底板（18）与制动盘（22）之间设有制动器（21）。

3.根据权利要求书2所述的独立悬架集成轮边电机总成，其特征在于：所述主销（12）采用的是可为万向轴（4）以及电机（8）的布置提供空间的两段式主销（12）。

4.根据权利要求书2所述的独立悬架集成轮边电机总成，其特征在于：所述减速器（14）为同轴减速器，减速器（14）的主动齿轮的转动轴线与轮毂（16）的转动轴线重合。

技术总结
一种独立悬架集成轮边电机总成，主要用于纯电动汽车制造。采用断开式悬架结构，左、右两边的悬架单独与车架连接，实现左、右轮端上下跳动时的独立性；电机安装于立柱上，不随转向节转动；采用两段式主销和同轴减速器结构，为电机的布置和动力传输提供了空间。本发明将电机、轮端、独立悬架结构进行集成，取消了传统的传动轴与变数箱结构，且由于悬架采用独立悬架结构，能够很大程度的减少非簧载质量，使系统得到了简化，减少了总成重量，实现了轻量化目标，整车操纵稳定性、平顺性都得到大幅度提高。

技术研发人员：曾洋洋;卢金良;邵庆刚
受保护的技术使用者：东风德纳车桥有限公司
技术研发日：2019.02.12
技术公布日：2020.07.03