本發(fā)明涉及客車底盤部件技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是指一種帶轉(zhuǎn)向功能雙級(jí)行星減速輪轂直驅(qū)裝置。

背景技術(shù)：

隨著全球能源的日益緊缺和環(huán)境的不斷惡化，為了節(jié)約能源及減少車輛排氣污染，實(shí)現(xiàn)新能源汽車的發(fā)展戰(zhàn)略，研發(fā)推廣電動(dòng)車輛已是當(dāng)前重中之重。電動(dòng)汽車不僅能夠節(jié)能減排，改善人們的生活質(zhì)量，還是許多國(guó)家解決能源危機(jī)的重要措施。

在客車領(lǐng)域，傳統(tǒng)電動(dòng)客車僅僅將傳統(tǒng)的燃油動(dòng)力形式改變成電動(dòng)形式，在客車整體結(jié)構(gòu)上沒有得到相應(yīng)的發(fā)展，仍然采用中央直驅(qū)方式，即動(dòng)力系統(tǒng)布置在車身中部，通過傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞給車橋，然后再通過車橋減速器、差速器、半軸傳遞到輪胎。但是中央直驅(qū)方式無法滿足客車降低車地板，擴(kuò)大客車前后通道，以方便乘客上下車及人員流通等的需求，而目前通常采用兩種方式解決上述問題：第一種是采用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)，就是將電機(jī)直接布置在車輪內(nèi)，優(yōu)點(diǎn)是空間利用率高，但是電機(jī)體積不能大，防水、散熱安全存在問題，同時(shí)輪轂電機(jī)的動(dòng)力難以支撐客車滿員的負(fù)荷；第二種是采用電機(jī)布置在橋的兩端，固定在橋上，有的與車輪同軸直接驅(qū)動(dòng)，有的通過減速器或輪邊減速器實(shí)現(xiàn)間接驅(qū)動(dòng)，該方式電機(jī)功率和體積可以增大，但是該方式無法適用于轉(zhuǎn)向橋上，普通轉(zhuǎn)向橋?qū)嶓w主銷會(huì)和車輪軸線相交。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種帶轉(zhuǎn)向功能雙級(jí)行星減速輪轂直驅(qū)裝置，以解決現(xiàn)有電動(dòng)客車底板高、車內(nèi)過道窄，輪轂驅(qū)動(dòng)無法轉(zhuǎn)向，傳動(dòng)效率低，動(dòng)力性不足等問題。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種帶轉(zhuǎn)向功能雙級(jí)行星減速輪轂直驅(qū)裝置，包括懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)，所述懸架系統(tǒng)包括上控制臂、下控制臂、輪轂掛架、氣囊和減振器，所述上控制臂和下控制臂分別與所述輪轂掛架上下兩端鉸接，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電機(jī)、第一級(jí)行星齒輪減速器、輸出軸、第二級(jí)行星齒輪減速器和輪轂，所述輪轂安裝在所述輪轂掛架外側(cè)，所述電機(jī)和第一級(jí)行星齒輪減速器安裝在所述輪轂掛架內(nèi)側(cè)，電機(jī)與第一級(jí)行星齒輪減速器連接，第一級(jí)行星齒輪減速器通過所述輸出軸貫穿輪轂掛架及輪轂，與所述第二級(jí)行星齒輪減速器連接，第二級(jí)行星齒輪減速器通過一法蘭盤與所述輪轂固定連接，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與所述輪轂掛架連接，所述制動(dòng)系統(tǒng)與所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接。

進(jìn)一步地，所述上控制臂和下控制臂分別通過一轉(zhuǎn)向球頭與輪轂掛架上下兩端鉸接，且輪轂掛架可繞所述上下兩個(gè)轉(zhuǎn)向球頭中心連成的直線轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述上下兩個(gè)轉(zhuǎn)向球頭呈交錯(cuò)布置，且上下兩個(gè)轉(zhuǎn)向球頭中心連成的直線的上端向內(nèi)且向后傾斜。

進(jìn)一步地，所述氣囊裝配于所述上控制臂上，所述減振器裝配于所述下控制臂上。

進(jìn)一步地，所述電機(jī)的動(dòng)力軸、第一級(jí)行星齒輪減速器、輸出軸和第二級(jí)行星齒輪減速器皆位于所述輪轂的輪心同軸線上。

進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分別為轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)均包括轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向橫拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)臂，所述轉(zhuǎn)向節(jié)臂與所述輪轂掛架連接。

進(jìn)一步地，所述制動(dòng)系統(tǒng)安裝在所述輪轂掛架上，制動(dòng)系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接，所述制動(dòng)系統(tǒng)包括制動(dòng)器、氣室、abs齒圈和abs傳感器。

由上述對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)的描述可知，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明一種帶轉(zhuǎn)向功能雙級(jí)行星減速輪轂直驅(qū)裝置，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)輪胎，且電機(jī)、第一級(jí)行星齒輪減速器、輸出軸和第二級(jí)行星齒輪減速器皆位于輪轂的輪心同軸線上，動(dòng)力傳遞效率更高。此外，輪轂驅(qū)動(dòng)相比傳統(tǒng)的中央直驅(qū)方式省去車身中部電機(jī)，車內(nèi)空間更大，載客量更多，車身底板可以更低，經(jīng)濟(jì)效益更高。另外，采用兩級(jí)行星減速方式，在保證速比不變情況下，能夠有效減少減速器體質(zhì)和重量，進(jìn)一步增大車內(nèi)空間。

2、懸架系統(tǒng)采用獨(dú)創(chuàng)的虛擬主銷，不僅能夠單獨(dú)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向或驅(qū)動(dòng)功能，也可同時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)功能，通過換裝成上述不同的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，可設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動(dòng)橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，實(shí)現(xiàn)客車第一軸、第二軸和第三軸平臺(tái)化設(shè)計(jì)，從而為今后開發(fā)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)車橋、整車全輪轉(zhuǎn)向和全輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

3、本發(fā)明懸架系統(tǒng)作為無需轉(zhuǎn)向的驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，相比傳統(tǒng)無轉(zhuǎn)向功能的獨(dú)立懸架需要松開上/下控制臂車架端螺栓，添加不同厚度墊片反復(fù)調(diào)試前束角而言，本發(fā)明只需調(diào)整轉(zhuǎn)向橫拉桿長(zhǎng)度來調(diào)整前束，簡(jiǎn)單方便快捷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明主視圖；

圖3為本發(fā)明懸架系統(tǒng)主視圖；

圖4為本發(fā)明懸架系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖說明本發(fā)明實(shí)施例的具體實(shí)施方式。

參照?qǐng)D1、圖2和圖3，一種帶轉(zhuǎn)向功能雙級(jí)行星減速輪轂直驅(qū)裝置，包括懸架系統(tǒng)1、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3和制動(dòng)系統(tǒng)4，所述懸架系統(tǒng)1包括上控制臂11、下控制臂12、輪轂掛架13、氣囊14和減振器15。上控制臂11包括一體成型的上前控制臂和上后控制臂，下控制臂12包括一體成型的下前控制臂和下后控制臂，上前控制臂、上后控制臂、下前控制臂和下后控制臂的端部均設(shè)有用于與車架連接的連接軸17。氣囊14設(shè)置于上控制臂11上，減振器15設(shè)置于下控制臂12上，用于更好的緩和車輛行駛過不平路面時(shí)所產(chǎn)生的沖擊，衰減由此引起振動(dòng)，以保證車輛的行駛平順性，更好地控制輪胎運(yùn)動(dòng)軌跡。

參照?qǐng)D1和圖3，上控制臂11和下控制臂12分別通過一轉(zhuǎn)向球頭16與輪轂掛架13的上下兩端鉸接，且輪轂掛架13可繞上下兩個(gè)轉(zhuǎn)向球頭16中心連成的直線（即虛擬主銷）轉(zhuǎn)動(dòng)。上下兩個(gè)轉(zhuǎn)向球頭16呈交錯(cuò)布置，上下兩個(gè)轉(zhuǎn)向球頭16中心連成的虛擬主銷的上端向內(nèi)且向后傾斜，從而確保虛擬主銷的主銷內(nèi)傾角和主銷后傾角，保證輪胎自動(dòng)回正和直線行駛的能力。并且，輪轂掛架13及安裝在輪轂掛架13上的附件繞虛擬主銷轉(zhuǎn)動(dòng)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)向功能，輪轂掛架13的輪轂輪心同軸線上還可布置驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3，從而實(shí)現(xiàn)同時(shí)轉(zhuǎn)向和驅(qū)動(dòng)的功能。

參照?qǐng)D1和圖4，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3包括電機(jī)31、第一級(jí)行星齒輪減速器32、輸出軸33、第二級(jí)行星齒輪減速器34和輪轂35，輪轂35安裝在輪轂掛架13外側(cè)，電機(jī)31和第一級(jí)行星齒輪減速器32安裝在輪轂掛架13內(nèi)側(cè)。電機(jī)31與第一級(jí)行星齒輪減速器32連接，第一級(jí)行星齒輪減速器32通過輸出軸33貫穿輪轂掛架13及輪轂35，與第二級(jí)行星齒輪減速器34連接，第二級(jí)行星齒輪減速器34通過一法蘭盤36與輪轂35固定連接，且電機(jī)31、第一級(jí)行星齒輪減速器32、輸出軸33和第二級(jí)行星齒輪減速器34皆位于輪轂35的輪心同軸線上。

參照?qǐng)D1和圖4，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3主要作用是將電能轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)力，并通過減速器減速增扭驅(qū)動(dòng)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)，制動(dòng)或下坡時(shí)還可利用電機(jī)31反轉(zhuǎn)回收電能，輔助制動(dòng)。此外，本驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3不僅僅是個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，同時(shí)也是信息單元和智能控制的執(zhí)行單元，可替代傳動(dòng)的abs、esp以及主動(dòng)懸架等功能，是未來智能無人駕駛不可或缺的基礎(chǔ)系統(tǒng)。

參照?qǐng)D1、圖5、圖6和圖7，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2與輪轂掛架13連接，用于控制輪轂掛架13及輪轂掛架13上的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到控制輪胎轉(zhuǎn)向的作用。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2分別為轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)21、驅(qū)動(dòng)橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)23，轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)21、驅(qū)動(dòng)橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)22和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)23均包括轉(zhuǎn)向搖臂24、轉(zhuǎn)向橫拉桿25和轉(zhuǎn)向節(jié)臂26，轉(zhuǎn)向節(jié)臂26與輪轂掛架13連接。

參照?qǐng)D1，制動(dòng)系統(tǒng)4安裝在輪轂掛架13上，并與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3連接。制動(dòng)系統(tǒng)4包括制動(dòng)器、氣室、abs齒輪和abs傳感器，主要用于強(qiáng)制行駛中的汽車減速或停車，使下坡行駛的汽車車速保持穩(wěn)定，或使已停駛的車輛保持駐留不動(dòng)。

綜合上述可知，本發(fā)明具有下列諸多優(yōu)越性：

參照?qǐng)D1至圖7，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3采用電機(jī)31直接驅(qū)動(dòng)輪胎，且電機(jī)31、第一級(jí)行星齒輪減速器32、輸出軸33和第二級(jí)行星齒輪減速器34皆位于輪轂35的輪心同軸線上，動(dòng)力傳遞效率更高。同時(shí)，整車可以采用多輪驅(qū)動(dòng)，通過控制系統(tǒng)的優(yōu)化控制，在坡道、高速公路等高負(fù)載工況時(shí)，采用多輪同時(shí)負(fù)荷工作，提高驅(qū)動(dòng)力；在低負(fù)載工況時(shí)，減少甚至停止部分輪胎驅(qū)動(dòng)，最大限制利用電機(jī)31反轉(zhuǎn)回收電能的經(jīng)濟(jì)特性，滿足整車最大驅(qū)動(dòng)同時(shí)，最大限度提高整車的經(jīng)濟(jì)性。此外，輪轂驅(qū)動(dòng)相比傳統(tǒng)的中央直驅(qū)方式省去車身中部電機(jī)31，車內(nèi)空間更大，載客量更多，車身底板可以更低，經(jīng)濟(jì)效益更高。另外，采用兩級(jí)行星減速方式，在保證速比不變情況下，能夠有效減少減速器體質(zhì)和重量，進(jìn)一步增大車內(nèi)空間。

參照?qǐng)D1至圖7，懸架系統(tǒng)1采用獨(dú)創(chuàng)的虛擬主銷，不僅能夠單獨(dú)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向或驅(qū)動(dòng)功能，也可同時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)功能，通過換裝成上述不同的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)2，可設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)向橋、驅(qū)動(dòng)橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，實(shí)現(xiàn)客車第一軸、第二軸和第三軸平臺(tái)化設(shè)計(jì)，從而為今后開發(fā)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)車橋、整車全輪轉(zhuǎn)向和全輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

此外，參照?qǐng)D6，本發(fā)明懸架系統(tǒng)1作為無需轉(zhuǎn)向的驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，相比傳統(tǒng)無轉(zhuǎn)向功能的獨(dú)立懸架需要松開上/下控制臂12車架端螺栓，添加不同厚度墊片反復(fù)調(diào)試前束角而言，本發(fā)明只需調(diào)整轉(zhuǎn)向橫拉桿25長(zhǎng)度來調(diào)整前束，簡(jiǎn)單方便快捷。

上述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。