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CN109624631A - 一种轮毂电机驱动车辆前后通用的多连杆悬架机构 - Google Patents

一种轮毂电机驱动车辆前后通用的多连杆悬架机构 Download PDF

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CN109624631A
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郭孔辉
仇韬
李野
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Changchun Konghui Automative Technology Co Ltd
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Changchun Konghui Automative Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种轮毂电机驱动车辆前后通用的多连杆悬架机构，包括转向节总成、下前控制连杆、下后控制连杆、上控制臂总成、减振器总成以及弹簧，所述的转向节总成与上控制臂总成通过上控制臂外球铰铰接铰接；转向节总成与下前控制连杆通过下前控制连杆外球铰铰接连接；转向节总成与下后控制连杆通过下后控制连杆外球铰铰接连接。本发明解决了轮毂电机悬架布置空间不足、簧下质量过大的局限，使得悬架结构更加紧凑、操稳性能更加优秀；将驱动、部分导向机构和制动装置都整合到轮毂内具有高集成度的特点，便于整车通用平台设计，大幅降低开发周期，可大幅降低生产线成本及产业链规模；因此本发明具有良好的应用前景和市场价值。

Description

一种轮毂电机驱动车辆前后通用的多连杆悬架机构
技术领域
本发明汽车底盘技术领域，具体涉及一种轮毂电机驱动车辆前后通用的多连杆悬架机构。
背景技术
轮毂电机技术是将集成了减速器的电机总成直接布置在轮毂中，由4个轮边电机直接驱动4个车轮，相比传统电动车而言，轮毂电机技术省去了差速器、半轴甚至二级变速装置，整车结构得到极大的简化。然而，相对于内燃机驱动或传统集中电机驱动的车辆来说，轮毂电机驱动的轮边悬架各部件，如控制臂、减振器、弹簧等，布置空间紧张，导致底盘系统易发生干涉，悬架适应性匹配难度大。
此外，四轮轮毂电机驱动的底盘簧下质量大，不利于悬架的平顺性和操控性。悬架作为轮胎运动的导向机构和力的传递机构。特别是前悬架，涉及到转向运动其下控制臂对前悬架转向运动影响很大。从悬架动力学的角度来讲，悬架主销偏移距负值的状态较为理想。但是，现有技术中的轮毂电机悬架方案，相较于普通悬架，因为要匹配轮毂电机，轮毂电机壳体、冷却水管以及线束等占用悬架及轮边的布置空间，导致主销偏移距难以布置成理想状态。从而在车辆制动或者两侧车轮制动力不相等时，会产生转向效应，恶化了操稳性能。同时，现有技术中乘用车车型悬架机构多采用前双横臂悬架、后多连杆悬架的形式，前后悬架各部件基本不能通用，前后悬架零部件数量多，导致设计、生产、物流成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的与轮毂电机匹配的悬架，将下控制连杆外球铰布于制动盘之内，使悬架结构更加紧凑，为其他底盘系统提供更大的布置空间，解决轮毂电机悬架布置空间不足、簧下质量大的缺陷，克服轮毂电机悬架主销布置不合理的的问题，获得良好的的操稳性能。
为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
一种轮毂电机驱动车辆前后通用的多连杆悬架机构，包括转向节总成、下前控制连杆、下后控制连杆、上控制臂总成、减振器总成以及弹簧，所述的转向节总成与上控制臂总成通过上控制臂外球铰铰接铰接；转向节总成与下前控制连杆通过下前控制连杆外球铰铰接连接；转向节总成与下后控制连杆通过下后控制连杆外球铰铰接连接。
所述的上控制臂总成通过上控制臂前衬套、上控制臂后衬套分别与车身在上控制臂前、后内的铰接点进行铰接连接；所述的下前控制连杆通过下控制连杆前衬套与车身在下前控制连杆内的铰接点进行铰接连接；所述的下后控制连杆通过下控制连杆后衬套与车身在下后控制连杆内的铰接点进行铰接连接；
所述的减振器总成上点与车身固定连接，减振器总成下点通过减振器总成下衬套与下前控制连杆上的铰接点进行铰接连接；所述的减振器总成与弹簧复合连接，即弹簧上端与减振器总成的活塞杆及减振器总成上点连接，弹簧下端与减振器总成的外筒连接，弹簧随着活塞杆的滑动被压缩或伸长。
所述的下前控制连杆外球铰、下后控制连杆外球铰为垂向不重合的两个球铰，增加主销内倾角，延长主销偏移距；通过两个球销的相对位置，保证主销与车轮参数的运动规律在合理变化范围值内。
所述的转向节总成上固定连接着轮毂电机的定子部分；所述的下前控制连杆、下后控制连杆、上控制臂总成的外端部分导向机构位于轮毂内部。
一种采用上述多连杆悬架机构的轮毂电机驱动车辆悬架系统，包括左前悬架、右前悬架、左后悬架与右后悬架，所述的左前悬架与右前悬架结构对称，所述的左后悬架与右后悬架结构对称；所述的左前悬架与右后悬架结构相同，所述的右前悬架与左后悬架结构相同。
本发明的优点和有益效果是：
本发明解决了轮毂电机悬架布置空间不足、簧下质量过大的局限，使得悬架结构更加紧凑、操稳性能更加优秀；由于前后悬架采用前、后悬架左右对称，并且左前悬架与右后悬架结构相同，右前悬架与左后悬架结构相同的形式。将驱动、部分导向机构和制动装置都整合到轮毂内具有高集成度的特点，便于整车通用平台设计，大幅降低开发周期，可大幅降低生产线成本及产业链规模。因此本发明具有良好的应用前景和市场价值。
附图说明
图1为本发明的轮毂电机驱动车辆前后通用的多连杆悬架机构的一种实施例；
图2为采用本发明的多连杆悬架机构的轮毂电机驱动轮边整体示意图；
图3为本发明的轮毂电机驱动车辆悬架系统的一种实施例。
图中：
1、下控制连杆前衬套；2、下控制连杆后衬套；3、下后控制连杆；
4、下后控制连杆外球铰；5、转向横拉杆外球铰点；6、转向节总成；
7、上控制臂后衬套；8、上控制臂外球铰；9、上控制臂总成；
10、上控制臂前衬套；11、下前控制连杆外球铰；12、减振器总成下安装衬套；
13、下前控制连杆；14、减振器总成；15、弹簧；
16、制动钳总成；17、轮毂电机的定子部分；18、制动盘；19、轮辋；20、轮胎；
FL、左前悬架；FR、右前悬架；RL、左后悬架；RR、右后悬架。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本发明的一种轮毂电机驱动车辆前后通用的多连杆悬架机构，包括转向节总成6、下前控制连杆13、下后控制连杆3、上控制臂总成9、减振器总成14以及弹簧15，所述的转向节总成6与上控制臂总成9通过上控制臂外球铰8铰接铰接；转向节总成6与下前控制连杆13通过下前控制连杆外球铰11铰接连接；转向节总成6与下后控制连杆3通过下后控制连杆外球铰4铰接连接；
所述的上控制臂总成9通过上控制臂前衬套10、上控制臂后衬套7分别与车身在上控制臂前、后内的铰接点进行铰接连接；所述的下前控制连杆13通过下控制连杆前衬套1与车身在下前控制连杆内的铰接点进行铰接连接；所述的下后控制连杆3通过下控制连杆后衬套2与车身在下后控制连杆内的铰接点进行铰接连接；所述的减振器总成14上点与车身固定连接，减振器总成14下点通过减振器总成下衬套12与下前控制连杆13上的铰接点进行铰接连接。
所述的减振器总成14与弹簧15复合连接，即弹簧15上端与减振器总成14的活塞杆及减振器总成14上点连接，弹簧15下端与减振器总成14的外筒连接，弹簧15随着活塞杆的滑动被压缩或伸长。
所述的下前控制连杆外球铰11、下后控制连杆外球铰4为垂向不重合的两个球铰，增加主销内倾角，延长主销偏移距；通过两个球销的相对位置，保证主销与车轮参数的运动规律在合理变化范围值内。该设计尤其适用于轮毂电机的悬架机构：通过将下控制臂改为两个连杆，实现了对悬架主销轴线的灵活调整，保证了在簧下质量过大且空间不足的情况下，前悬架与后悬架都能获得的良好的操稳性能；
如图2所示，所述的转向节总成6上固定连接着轮毂电机的定子部分17；所述的下前控制连杆13、下后控制连杆3、上控制臂总成9的外端部分导向机构位于轮辋19及轮胎20内侧，此外，制动钳总成16及制动盘18也位于轮辋19及轮胎20内侧，从而克服了轮毂电机悬架布置空间不足的缺陷。将驱动、部分导向机构和制动装置都整合到轮毂内，使得整体悬架更加紧凑，提供更多的空间给其他底盘系统；
如图3所示，本发明的一种采用上述多连杆悬架机构的轮毂电机驱动车辆悬架系统，包括左前悬架FL、右前悬架FR、左后悬架RL与右后悬架RR，所述的左前悬架FL与右前悬架FR结构对称，所述的左后悬架RL与右后悬架RR结构对称；所述的左前悬架FL与右后悬架RR结构相同，所述的右前悬架FR与左后悬架RL结构相同。这使得悬架机构对主销相关参数的调整有较大的空间，后悬架由前悬架对称得到，前后悬架硬点允许小范围之内变动，得到前后通用式悬架，增加通用率，节约制造成本。使实现前后悬架高通用化率，利于节省生产成本，缩短开发周期。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种轮毂电机驱动车辆前后通用的多连杆悬架机构，包括转向节总成(6)、下前控制连杆(13)、下后控制连杆(3)、上控制臂总成(9)、减振器总成(14)以及弹簧(15)，其特征在于：
所述的转向节总成(6)与上控制臂总成(9)通过上控制臂外球铰(8)铰接铰接；转向节总成(6)与下前控制连杆(13)通过下前控制连杆外球铰(11)铰接连接；转向节总成(6)与下后控制连杆(3)通过下后控制连杆外球铰(4)铰接连接；
所述的上控制臂总成(9)通过上控制臂前衬套(10)、上控制臂后衬套(7)分别与车身在上控制臂前、后内的铰接点进行铰接连接；
所述的下前控制连杆(13)通过下控制连杆前衬套(1)与车身在下前控制连杆内的铰接点进行铰接连接；
所述的下后控制连杆(3)通过下控制连杆后衬套(2)与车身在下后控制连杆内的铰接点进行铰接连接。
2.根据权利要求1所述的一种轮毂电机驱动车辆前后通用的多连杆悬架机构，其特征在于：
所述的减振器总成(14)上点与车身固定连接，减振器总成(14)下点通过减振器总成下衬套(12)与下前控制连杆(13)上的铰接点进行铰接连接；
所述的减振器总成(14)与弹簧(15)复合连接，即弹簧(15)上端与减振器总成(14)的活塞杆及减振器总成(14)上点连接，弹簧(15)下端与减振器总成(14)的外筒连接，弹簧(15)随着活塞杆的滑动被压缩或伸长。
3.根据权利要求2所述的一种轮毂电机驱动车辆前后通用的多连杆悬架机构，其特征在于：
所述的下前控制连杆外球铰(11)、下后控制连杆外球铰(4)为垂向不重合的两个球铰，增加主销内倾角，延长主销偏移距；通过两个球销的相对位置，保证主销与车轮参数的运动规律在合理变化范围值内。
4.根据权利要求2所述的一种轮毂电机驱动车辆前后通用的多连杆悬架机构，其特征在于：
所述的转向节总成(6)上固定连接着轮毂电机的定子部分；
所述的下前控制连杆(13)、下后控制连杆(3)、上控制臂总成(9)的外端部分导向机构位于轮毂内部。
5.一种采用权利要求1至4任一权利要求所述的多连杆悬架机构的轮毂电机驱动车辆悬架系统，包括左前悬架(FL)、右前悬架(FR)、左后悬架(RL)与右后悬架(RR)，其特征在于：
所述的左前悬架(FL)与右前悬架(FR)结构对称；
所述的左后悬架(RL)与右后悬架(RR)结构对称；
所述的左前悬架(FL)与右后悬架(RR)结构相同；
所述的右前悬架(FR)与左后悬架(RL)结构相同。
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