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车桥系统及车辆
申请号	CN202211059016.0	申请日	2022-08-31	公开(公告)号	CN115257916A	公开(公告)日	2022-11-01
申请人	清华大学苏州汽车研究院(吴江); 清华大学;			发明人	杨志强; 王东; 迟达;
摘要	本发明涉及汽车技术领域，具体公开了车桥系统及车辆，该车桥系统包括桥轴、第一车轮模组、第二车轮模组和悬架，第一车轮模组包括支架、转向器、转向臂、驱动器和车轮，支架的一端与桥轴的一端固接，支架的另一端与转向臂的一端转动连接，转向器驱动转向臂相对支架转动，转向臂的另一端与驱动器固接，驱动器驱动车轮转动；第二车轮模组与第一车轮模组结构相同且设置于桥轴的另一端；悬架的一端与桥轴固接，悬架的另一端用于与车架固接。该车桥系统使每个车轮具有独立转向功能的同时，可以提升车桥系统整体的强度，简化车桥系统的结构，降低其生产成本。
权利要求	1.车桥系统，其特征在于，包括：桥轴(1)；第一车轮模组(2)，包括支架(21)、转向器(22)、转向臂(23)、驱动器(24)和车轮(25)，所述支架(21)的一端与所述桥轴(1)的一端固接，所述支架(21)的另一端与所述转向臂(23)的一端转动连接，所述转向器(22)驱动所述转向臂(23)相对所述支架(21)转动，所述转向臂(23)的另一端与所述驱动器(24)固接，所述驱动器(24)驱动所述车轮(25)转动；第二车轮模组(3)，所述第二车轮模组(3)与所述第一车轮模组(2)结构相同且设置于所述桥轴(1)的另一端；悬架(4)，所述悬架(4)的一端与所述桥轴(1)固接，所述悬架(4)的另一端用于与车架固接。 2.根据权利要求1所述的车桥系统，其特征在于，所述悬架(4)为钢板弹簧式非独立悬架(4)。 3.根据权利要求1所述的车桥系统，其特征在于，所述转向器(22)包括转向电机(221)和减速器(222)，所述转向电机(221)、所述减速器(222)和所述转向臂(23)依次传动连接。 4.根据权利要求3所述的车桥系统，其特征在于，所述支架(21)的一端设置有第一通孔(211)，所述桥轴(1)的一端穿设于所述第一通孔(211)且与所述支架(21)固接，所述支架(21)的另一端设置有第二通孔(212)，所述减速器(222)固设于所述支架(21)的另一端，所述减速器(222)的输出轴穿过所述第二通孔(212)且与所述转向臂(23)固接。 5.根据权利要求3所述的车桥系统，其特征在于，所述转向器(22)还包括角度传感器(223)，所述角度传感器(223)用于监测所述转向臂(23)转过的角度。 6.根据权利要求3所述的车桥系统，其特征在于，所述转向臂(23)可360度转动。 7.根据权利要求1‑6任一项所述的车桥系统，其特征在于，所述转向臂(23)的转轴位于所述车轮(25)沿其转轴方向的中位面内且与所述车轮(25)的转轴垂直。 8.根据权利要求1‑6任一项所述的车桥系统，其特征在于，所述驱动器(24)为轮毂电机，所述车轮(25)套设于所述轮毂电机的转子壳且与所述转子壳固接，所述轮毂电机的定子轴与所述转向臂(23)固接。 9.根据权利要求8所述的车桥系统，其特征在于，所述第一车轮模组(2)还包括制动器(26)，所述制动器(26)包括刹车盘(261)和卡钳(262)，所述刹车盘(261)与所述转子壳同轴线固接，所述卡钳(262)与所述转向臂(23)固接。 10.车辆，其特征在于，包括权利要求1‑9任一项所述的车桥系统。
说明书全文	车桥系统及车辆技术领域 [0001] 本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及车桥系统及车辆。背景技术 [0002] 常采用的线控转向系统是由一个转向电机与传统机械式转向器(如齿轮齿条结构)组成，其结构简单且控制相对容易。但两侧车轮之间的机械联动一是从空间上限制了其转动的角度范围，二是当转角较大时难以较为精确的满足阿克曼转向原则，三是传递路径过长，存在较大的能量损耗。当需要车辆具有较小的转向半径时，单个转向电机加传统机械式转向器的结构难以实现。 [0003] 当前出现一体化的转向和悬架系统，其每个转向轮都设置有一套相互独立的转向系通、减震系统和刹车系统等，其虽然实现了每个轮的单独转向，但其存在结构复杂、结构强度低且生产成本高的问题。发明内容 [0004] 本发明的目的在于：提供车桥系统及车辆，以解决相关技术中每个转向轮都设置有一套相互独立的转向系通、减震系统和刹车系统等，其虽然实现了每个轮的单独转向，但其存在结构复杂、结构强度低且生产成本高的问题。 [0005] 一方面，本发明提供车桥系统，该车桥系统包括： [0006] 桥轴； [0007] 第一车轮模组，包括支架、转向器、转向臂、驱动器和车轮，所述支架的一端与所述桥轴的一端固接，所述支架的另一端与所述转向臂的一端转动连接，所述转向器驱动所述转向臂相对所述支架转动，所述转向臂的另一端与所述驱动器固接，所述驱动器驱动所述车轮转动； [0008] 第二车轮模组，所述第二车轮模组与所述第一车轮模组结构相同且设置于所述桥轴的另一端； [0009] 悬架，所述悬架的一端与所述桥轴固接，所述悬架的另一端用于与车架固接。 [0010] 作为车桥系统的优选技术方案，所述悬架为钢板弹簧式非独立悬架。 [0011] 作为车桥系统的优选技术方案，所述转向器包括转向电机和减速器，所述转向电机、所述减速器和所述转向臂依次传动连接。 [0012] 作为车桥系统的优选技术方案，所述支架的一端设置有第一通孔，所述桥轴的一端穿设于所述第一通孔且与所述支架固接，所述支架的另一端设置有第二通孔，所述减速器固设于所述支架的另一端，所述减速器的输出轴穿过所述第二通孔且与所述转向臂固接。 [0013] 作为车桥系统的优选技术方案，所述转向器还包括角度传感器，所述角度传感器用于监测所述转向臂转过的角度。 [0014] 作为车桥系统的优选技术方案，所述转向臂可360度转动。 [0015] 作为车桥系统的优选技术方案，所述转向臂的转轴位于所述车轮沿其转轴方向的中位面内且与所述车轮的转轴垂直。 [0016] 作为车桥系统的优选技术方案，所述驱动器为轮毂电机，所述车轮套设于所述轮毂电机的转子壳且与所述转子壳固接，所述轮毂电机的定子轴与所述转向臂固接。 [0017] 作为车桥系统的优选技术方案，所述第一车轮模组还包括制动器，所述制动器包括刹车盘和卡钳，所述刹车盘与所述转子壳同轴线固接，所述卡钳与所述转向臂固接。 [0018] 另一方面，本发明提供车辆，包括上述任一方案中的车桥系统。 [0019] 本发明的有益效果为： [0020] 本发明提供车桥系统，该车桥系统包括桥轴、第一车轮模组、第二车轮模组和悬架，第一车轮模组包括支架、转向器、转向臂、驱动器和车轮，支架的一端与桥轴的一端固接，支架的另一端与转向臂的一端转动连接，转向器驱动转向臂相对支架转动，转向臂的另一端与驱动器固接，驱动器驱动车轮转动；第二车轮模组与第一车轮模组结构相同且设置于桥轴的另一端；悬架的一端与桥轴固接，悬架的另一端用于与车架固接。该车桥系统的第一车轮模组和第二车轮模组相互独立，两个车轮分别通过两个转向器进行驱动转向，进而实现了小半径转弯。同时，桥轴的两端分别与第一车轮模组和第二车轮模组的两个支架固接，悬架将桥轴和车架连接，进而可以提升车桥系统整体的强度，简化车桥系统的结构，降低其生产成本。附图说明 [0021] 图1为本发明实施例中车桥系统的结构示意图一； [0022] 图2为本发明实施例中车桥系统的结构示意图二； [0023] 图3为本发明实施例中第一车轮模组的结构示意图一； [0024] 图4为本发明实施例中第一车轮模组的结构示意图二； [0025] 图5为本发明实施例中支架的结构示意图。 [0026] 图中： [0027] 1、桥轴； [0028] 2、第一车轮模组；21、支架；211、第一通孔；212、第二通孔；22、转向器；221、转向电机；222、减速器；223、角度传感器；224、固定架；23、转向臂；24、驱动器；25、车轮；26、制动器；261、刹车盘；262、卡钳； [0029] 3、第二车轮模组；4、悬架。具体实施方式 [0030] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0031] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。 [0032] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0033] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。 [0034] 如图1～5所示，本实施例提供车桥系统，该车桥系统包括桥轴1、第一车轮模组2、第二车轮模组3和悬架4，第一车轮模组2包括支架21、转向器22、转向臂23、驱动器24和车轮25，支架21的一端与桥轴1的一端固接，支架21的另一端与转向臂23的一端转动连接，转向器22驱动转向臂23相对支架21转动，转向臂23的另一端与驱动器24固接，驱动器24驱动车轮25转动；第二车轮模组3与第一车轮模组2结构相同且设置于桥轴1的另一端；悬架4的一端与桥轴1固接，悬架4的另一端用于与车架固接。该车桥系统的第一车轮模组2和第二车轮模组3相互独立，两个车轮25分别通过两个转向器22进行驱动转向，进而实现了小半径转弯。同时，桥轴1的两端分别与第一车轮模组2和第二车轮模组3的两个支架21固接，悬架4将桥轴1和车架连接，进而可以提升车桥系统整体的强度，简化车桥系统的结构，降低其生产成本。 [0035] 可选地，悬架4为钢板弹簧式非独立悬架。本实施例中，钢板弹簧式非独立悬架具有结构简单，造价低且承载力强的优点。在其他实施例中，也可以采用螺旋弹簧式非独立悬架或扭力梁式螺旋弹簧悬架等。 [0036] 可选地，转向器22包括转向电机221和减速器222，转向电机221、减速器222和转向臂23依次传动连接。本实施例中，转向电机221的输出端与所述减速器222的输入端传动连接，转向器22的输出端与转向臂23传动连接，且驱动转向臂23转动。具体地，减速器222为涡轮蜗杆减速器222。 [0037] 可选地，支架21的一端设置有第一通孔211，桥轴1的一端穿设于第一通孔211且与支架21固接，支架21的另一端设置有第二通孔212，减速器222固设于支架21的另一端，减速器222的输出轴穿过第二通孔212且与转向臂23固接。本实施例中，桥轴1的一端与支架21通过焊接方式固接，在其他实施例中，桥轴1与支架21也可以通过螺栓进行固接。支架21的另一端通过螺栓与减速器222固接，转向臂23位于支架21的另一端靠近地面的一侧，进而可以提升支架21作用在转向臂23上的最大压力。 [0038] 可选地，转向器22还包括角度传感器223，角度传感器223用于监测转向臂23转过的角度。本实施例中，转向器22还包括固定架224，固定架224的一端固设于支架21，固定架224的另一端设置有角度传感器223，角度传感器223用于监测减速器222的输出轴转动的角度。 [0039] 可选地，转向臂23可360度转动。本实施例中，该设置不仅可以使车辆实现小角度转向，而且，当车辆的前后轮均设置有上述车桥系统时，还可以使车辆沿任意方向直线运动。 [0040] 可选地，转向臂23的转轴位于车轮25沿其转轴方向的中位面内且与车轮25的转轴垂直。本实施例中，该设置可以减小轮胎受到的侧倾力。 [0041] 可选地，驱动器24为轮毂电机，车轮25套设于轮毂电机的转子壳且与转子壳固接，轮毂电机的定子轴与转向臂23固接。本实施例中，设置轮毂电机可以节省安装空间且不会对转向臂23、支架21等零部件造成运动干涉。 [0042] 可选地，第一车轮模组2还包括制动器26，制动器26包括刹车盘261和卡钳262，刹车盘261与转子壳同轴线固接，卡钳262与转向臂23固接。本实施例中，刹车盘261套设于轮毂电机的定子轴，且刹车盘261通过螺栓固定于转子壳上。卡钳262螺接与转向臂23，上述设置可以实现车轮25的制动。 [0043] 本实施例还提供车辆，包括上述方案中的车桥系统。 [0044] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。