轮式车辆的悬架倾斜模块和配备悬架倾斜模块的轮式车辆的制作方法

文档序号:3942470阅读:191来源:国知局
专利名称:轮式车辆的悬架倾斜模块和配备悬架倾斜模块的轮式车辆的制作方法
技术领域
本发明涉及汽车应用领域,尤其地,本发明涉及轮式车辆的悬架 倾斜模块和配备此悬架倾斜模块的轮式车辆。更具体地,本发明涉及 能使共轴布置的至少两个车轮与整个车身 一起倾斜的悬架倾斜模块。 更具体地,本发明涉及能使所述两轮倾斜并且发生垂直移动的悬架倾 斜模块。此外,本发明涉及能够充分地消减所述两轮中的一个或全部 所受到的震动的悬架倾斜模块,例如,当所述两轮中的一个或全部通 过颠簸路面时。而且,本发明涉及悬架倾斜^t块,其中,在所述两轮 中的一个或全部垂直移动时,力分别地施加于所述两轮中的一个或全 部,所述力在所述两轮中的一个或全部的垂直移动的作用下按非线性 方式变4匕。
背景技术
在过去的几年中,由于车辆数量和与交通阻塞及污染有关的问题 的增长,对具有创新构造的车辆的兴趣与日倶增。这类车辆通常重量 和尺寸较小以最小化停车问题和减小由于转动阻力和气动阻力的损 耗。特别地,这些车辆的尺寸通常设计为用于一或两人,因此允许个
人灵活性;此外,这些车辆的较小尺寸和重量使得发动机动力和相应 的排放降低而无需降低性能。
特别地,在过去的几年里,汽车制造商都在致力开发所谓的倾斜 式车辆,即车辆的全部或部分在拐弯时向内倾斜,使得重力与离心力 的合成的方向保持沿着车辆的车身轴线垂直。换句话说,倾斜式车辆
的特点是能像摩托车一样倾斜转弯到一侧。因此,即使倾斜式车辆相 对于传统的车辆轮距窄,其仍可以避免翻车。
过去提出过几种具有三个或更多个车轮的倾斜式车辆。在一些三 轮车辆中,仅仅车身和中心轮倾斜而有双轮的轴不倾斜。相反,在其 它情形中,所有车轮与车身一起倾斜的方案更受青睐,因为这种方案 可以提高车辆的动态运转。
然而,尽管倾斜式车辆提供了所有优点,对这些车辆的进一步开 发暴露了一些还要解决和/或克服的问题。例如,发现驱动轮,即施加
了牵引作用的车轮很难获得良好的倾斜性能;事实上,在驱动轮的例 子中,公知的倾斜方案达到的倾斜角度是相当有限的(在35°范围), 而只有倾斜角度在45。范围内才能克服翻车问题。基于这个原因,到目 前为止,所提出的倾斜方案主要用于三轮车,其中机械传动连接到中 心轮(如摩托车的情况),而其它两轮倾斜但不施加驱动作用。为克服 这一限制,提出了在车框上安装能相对车身转动的差速齿轮;这样即 使车身发生大角度倾斜时,也能将未对准的球形接头保持在可接受的 限度。然而,其构造非常复杂而且可能受低效率和低可靠性、高振动 水平和大重量的影响。
影响公知倾斜方案的另 一个问题涉及的事实是,当这些方案应用 在转向轮时不能令人满意;特别地,在公知方案中,转向角或倾斜角 很有限,还没有好的公知方案能使在转向和倾斜功能方面都有良好的 表现。特别地,这是由于当必须获得大的倾斜角时,用于车悬架的标 准的球形接头类型无法使用。事实上,用于汽车应用上的球形接头被 设计为能围绕转向轴自由转动,但其倾斜角被限制在小于40。。然而, 这样的倾斜角并不适于当转角要求达到100。时的大倾斜悬架系统。
此外,现有#支术中7>知类型的倾4牛悬架系统受到下述额外缺点的 影响,它们通常不能充分地消减在驾驶期间倾斜的车轮受到的震动, 例如当通过颠簸路面或类似情况时。特别地,这是由于通常在公知的 倾斜模块和/或系统中所实施的减震器在车轮上施加回弹力的事实,该 回弹力随车轮的垂直移动线性地变化。换句话说,由普通倾斜模块的 减震器所施加的回弹力直接与车轮的垂直移动成比例。这意味着,特 别地,高弹簧回弹力仅在车轮发生大位移的情况下发生。然而,这种 方案对一些车辆来说不另人满意。特别地,在轻型车的情况下,其中 乘客和行李的质量是车的总质量的重要一部分。事实上,车辆的运转
会根据乘客的数量和行李的重量发生很大变化。在仅有少数乘客且行 李较轻的情况下,只允许悬架系统发生有限的偏移和/或移动。换句话 说,当车轮通过颠簸路面时,只允许车轮发生有限的垂直移动。相反 地,在乘客数目较多且行李较重的情况下,悬架系统的偏移和/或移动 增加。换句话说,当车轮通过颠簸路面时,车轮的垂直移动增加。然 而,车辆所提供的舒适度以及动态运转并不令人满意。因此,过去做 过很多努力以克服上述问题。例如,提出了方案,其中悬架系统的刚 度随载荷增加,从而将悬挂质量的固有频率保持在相对固定值。例如, 提出了方案,引入额外的弹簧以获取悬架系统的非线性特性,同时刚 度随载荷增加(递增特性)。额外的弹簧通常是弹性材料,且当位移大 于某一给定值时开始工作。然而,上述方案非常复杂,因此其不能实 施于低造价车辆上。
另 一个影响现有技术中的悬架倾斜模块和/或系统的问题涉及以下 事实,在宽型车辆的情况下,即轮距宽的车辆,两个倾斜轮不按同一 方式倾斜,使得车辆实际上不能像摩托车一样运转。
因此,由于上述问题和/或缺陷,本发明的一个目的是提供悬架倾 斜模块使其能克服影响现有技术中倾斜方案的缺点。而且,本发明的 一个目的是提供用于轮式车辆的悬架倾斜模块,其适于实施在驱动轮 上,即用于驱动和/或牵引作用的车轮上,而且还允许大倾斜角,特别
地,车辆每侧倾斜角大于45° 。本发明的另一个目的是提供能降低复 杂程度、尺寸及重量的悬架倾斜模块。本发明的进一步目的是提供悬 架倾斜模块,其不但适于实施在三轮车辆上,而且是包括至少两轮共 轴布置的任何种类的车辆。本发明的进一步目的是提供悬架倾斜模块 使驱动装置能安装于轮毅内,以实现全轮驱动构造。本发明的又一目 的是提供悬架倾斜模块,使车轮能够倾斜和同时垂直移动。特别地, 本发明的再一目的是提供悬架倾斜模块,使车轮所受的震动能够被充 分消减,例如在通过颠簸路面或类似情况时。本发明的又一目的是提 供悬架倾斜模块和/或系统,其中悬架系统的刚度或减震装置的刚度在 两个车轮的垂直移动的作用下按非线性方式变化。最后,本发明的进 一步目的是提供悬架倾斜模块和/或系统,其中两个车轮按相同方式倾 斜,特别是在车辆较大或较宽的情况下,即具有较大或较宽的车身或 底盘的车辆。

发明内容
最终,根据本发明,所述发明目的通过提供一种悬架倾斜模块, 其适于支撑两轮,以使所述悬架系统倾斜导致所述两轮同样发生倾斜 而获得,其中所述两轮能倾斜和垂直移动。此外,根据本发明,所述 发明目的通过提供一种悬架倾斜模块,其包括创新的适于充分地消减 车轮所受的震动的减震装置,例如当通过颠簸路面或类似情况时。
特别地,根据本发明,提供了如权利要求1所述的悬架倾斜模块, 也就是用于轮式车辆的悬架倾斜模块,该轮式车辆包括共轴布置的至 少第 一和第二车轮,其中所述模块包括适于支撑所述至少第 一和第二 车轮以使所述至少第 一和第二车轮倾斜并垂直移动的悬架结构,所述 模块进一步包括枢转地连接到所述悬架结构的倾斜装置,因此所述倾 斜装置的倾斜导致所述悬架结构与所述至少第一和第二车轮一起倾 斜,其中所述倾斜装置通过第一和第二减震装置连接到所述悬架结构, 因此所述第一和第二车轮中的一个或全部的垂直移动导致力分别地施 加于所述第一和第二车轮中的一个或全部,所述力与所述垂直移动相 反,并且在所述第一和第二车轮的所述垂直移动的作用下按非线性方 式变化。
根据本发明,还提供了一种如权利要求3所述的悬架倾斜模块, 也就是其中所述第一和第二减震装置分别包括第一和第二弹性减震器 的模块,其适于作为所述第一和第二车轮的垂直移动的结果而分别地 受到弹性激发,及第一和第二可转动装置分别枢转地连接到所述第一 和第二弹性减震器,其适于作为所述第一和第二车轮的垂直移动的结
果分别地转动,所述第一和第二可转动装置的转动导致额外的弹性激 发,其分别施加到所述第一和第二弹性减震器。
仍然根据本发明,还提供了一种如权利要求6所述的悬架倾斜模 块,也就是其中所述第 一和第二可转动装置分别包括第 一和第二摇臂 (rocker arm)的模块,所述第一摇臂进一步通过枢轴连接件枢转地连接 到所述第一弹性减震器,并通过枢轴连接件枢转地连接到所述倾斜装 置,所述第二摇臂通过枢轴连接件枢转地连接到所述第二减震器,并 通过枢轴连接件枢转地连接到所述倾斜装置。
还提供了一种如权利要求11所述的悬架倾斜模块,也就是其中所 述倾斜装置进一步包括倾斜曲柄的模块,第一倾斜杆枢转地连接到所 述倾斜曲柄,第二倾斜杆枢转地连接到所述第 一倾斜杆和所述悬架结 构,第三倾斜杆枢转地连接到所述第 一倾斜杆和所述悬架结构。
仍然根据本发明,还提供了 一种如权利要求20所述的悬架倾斜模 块,也就是其中所述悬架结构包括第 一和第二转向臂或垂臂的悬架倾 斜模块,转向臂或垂臂适于分别旋转地支撑所述第一和第二车轮,其 中所述第一和第二转向臂或垂臂适于使所述车轮在相应的基本垂直的 转向轴上转向。
还提供了一种如权利要求21所述的倾斜悬架系统,也就是一种用
于轮式车辆的倾斜悬架系统,其包括共轴布置的至少第一和第二车轮, 其中所述系统包括根据本发明的悬架倾斜模块和旋转地连接到所述模 块的两个车轮。
此外,还提供了一种如权利要求28所述的轮式车辆,也就是装备 了根据本发明的悬架倾斜模块或倾斜悬架系统的轮式车辆。
本发明的进一步实施例和/或具体细节在从属权利要求中定义。
下面,结合本发明的附图和/或优选实施例,将给出说明;然而, 必须注意的是,本发明并不限于所公开的实施例,而是所公开的实施 例只是涉及本发明的特殊例子,本发明的范围由所附的权利要求确定。


图1涉及根据本发明的悬架倾斜模块和倾斜驱动悬架系统的第一 实施例的分解示意图2a涉及图1所示的本发明的实施例的前^f见图2b涉及图1所示的本发明的实施例的后视图3涉及适于实施在根据本发明的模块和系统中的方案的分解图4a涉及当根据本发明的倾斜模块和系统倾斜预定角度时的示意
图4b涉及表示当车轮之一通过颠簸路面时,根据本发明的倾斜模 块和系统的运转的示意图5涉及根据本发明的悬架倾斜模块的另一个实施例的分解示意
图5a涉及根据本发明的悬架倾斜模块的另 一个实施例的分解示意
图5b涉及图5a所示的本发明的实施例的前视示意图6a涉及图5所示的本发明的实施例的前^L示意图6b涉及图5所示的根据本发明的倾斜模块的实施例的部分前视 示意图,说明当车轮中的一个受到垂直移动时这个实施例的运转;
图7a涉及根据本发明的悬架倾斜模块的另一个实施例的前视示意
图7b涉及图7a中的模块的部分前视示意图,说明当车轮中的一 个受到垂直移动时这个模块的运转;
图8涉及根据本发明的悬架倾斜模块的另一个实施例的分解示意
图8a涉及当图8所示的实施例配备有无级减震装置时的前视示意
图8b涉及当图8a中的实施例倾斜预设角度时的前视示意图9涉及根据本发明的悬架倾斜模块的另一个实施例的前视示意图。
具体实施例方式
本发明将参照以下详细描述的实施例和附图进行说明,应该理解 的是以下详细描述的实施例和附图不是意图限制本发明于所公开的特 别说明的实施例,而是所说明的实施例仅仅示例了本发明的各个方面, 本发明的范围由所附的权利要求确定。
从以上给出的公开很明显的,本发明被认为当应用于汽车领域时 特别有利;特别地,当应用于包括共轴布置的至少两轮的轮式车辆时, 本发明被认为特别地有利。因此,下面将给出例子,其中根据本发明 的倾斜模块或系统的相应的实施例将结合转向轮进行描述。然而,必 须注意的是,本发明并不限于用于转向轮的倾斜模块和系统的特殊例 子,而是可以被用于任何其它共轴布置的两个车轮需要倾斜的情况。 因此,以下公开中很明显的是本发明也可以用于例如转向轮不倾斜的 汽车应用。
以下,参考图1、 2a和2b,将说明根据本发明的倾斜模块和系统 的第一个实施例(用附图标号1标识)。
从图1、 2a和2b很明显的,其中所示的倾斜模块和系统包括由刚 性框架17和四根悬架"Y"字形臂10、 11、 12和13限定的悬架结构或 系统。特别地,所述悬架结构包括由前"Y"字形部分12a和后"Y"字形 部分12b组成的第一上"Y"字形臂12 (特别见图2b)。以同样方式,悬 架结构包括由前"Y"字形部分13a和后"Y"字形13b组成的第一下"Y" 字形臂13。相似地,悬架结构包括由前"Y"字形部分10a和后"Y"字形 部分10b组成的第二上"Y"字形臂10。此外,悬架结构包括由前"Y"字 形部分lla和后"Y"字形部分llb组成的第二下"Y"字形臂11。第一上 臂12和第一下臂13的前"Y"字形部分12a和13a通过枢轴连接件17d 和17b各自枢转地连接到刚性框架17。以同样方式,第二上臂10和第 二下臂11的前"Y"字形部分10a和lla通过枢轴连接件17c和17a各自 枢转地连接到刚性框架17。第一下臂13和第二下臂11的后"Y,,字形部 分13b和lib通过枢轴连接件17e和17f各自枢转地连接到刚性框架 17。刚性框架17牢固地支撑着致动装置,该致动装置包括两个电动机 16和适于被所述两个电动机16通过一个或两个传送带15a (在图1、 2a和2b中是两个)运转的减速齿轮15,每个传送带将来自相应的电 动机的扭矩传送到减速齿轮的输入轴。而且,减速齿轮包括牢固地固 定了倾斜曲柄14的可转动轴15b;从以下公开可以更明显地看出,转 动可转动轴15b致4吏倾斜曲柄倾斜。然而,必须注意的是,不同的致 动装置可以实施于根据本发明的悬架倾斜模块和/或系统;例如,根据 情况,电动机和减速齿轮可由液压驱动装置代替,例如包括液压泵和 类似物品的液压驱动装置。此外,必须注意的是,根据本发明的倾斜 模块同样适于手动致动,例如由驾驶员通过适于作用在倾斜曲柄14的 传动系统(图中未示出)的方式。第一上"Y"字形臂12和第二上"Y" 字形臂10的后"Y"字形部分12b和10b枢转地连接到可转动轴15b。悬
架结构进一步包括第一转向臂或适于旋转地支撑第一车轮2的垂臂9, 和第二转向臂或适于旋转地支撑第二车轮3的垂臂8。第一垂臂9由第 一上臂12和第一下臂13支撑。特别地,第一垂臂9通过枢轴连接件 9a和9b分别枢转地连接到第一上臂12和下臂13。以同样方式,第二 垂臂8由第二上臂10和第二下臂11支撑。特别地,第二垂臂8通过 枢轴连接件8a和8b分别枢转地连接到第二上臂IO和第二下臂11。枢 轴连接件9a、 9b、 8a和8b使两轮2和3都能转向和倾斜。两电动机4 和5分别地容纳于轮3和轮2的轮毂内。而且,在图1中,标号6标 识车轮3的刹车盘。即使图中没有示出,但相应的刹车盘提供于车轮2 中。而且悬架结构还包括两个减震器18,其枢转地连接到倾斜致动器 或曲柄14和上"Y"字形臂10和12。特别地,第一减震器18通过枢轴 连接件14a枢转地连接到致动曲柄14,和通过枢轴连接件18b枢转地 连接到第二上臂IO。以同样方式,第二减震器18通过枢轴连接件14b 枢转地连接到倾斜致动器或曲柄14,和通过另一个枢轴连接件18a枢 转地连接到第一上臂12。如图1、 2a和2b所示实施例(特别见图1和 图2b),两减震器18分别连接到后"Y"字形部分10b和12b;特别地, 这是由于在本实施例中,枢转曲柄14提供于齿轮箱15的后端部。然 而,也可以将两个减震器18分别枢转地连接到前"Y,,字形部分12a和 10a,例如通过在齿轮箱15的前端部提供枢转曲柄14。此外,以下公 开中很明显的是,以下实施例也是可行的,其中减震器枢转地地连接 到横杆,该横杆连接到第 一和第二上"Y"字形臂的后"Y"字形部分的前 端。最后,在图2a和2b中,标号20标识了实施了图示中的倾斜模块 和系统的车辆将行驶的假想的道路或地面。
在继续说明倾斜执行于图1、 2a和2b所示的倾斜模块和系统的例 子中的方式之前,将在下文中参照图3对有关悬架结构的"Y"字形臂可 以安置的方式的可选方案进行说明。特别地,图3中,那些参考图1、 2a和2b已经描述过的部件使用相同的附图标号标识,并且为了清楚, 一些图1、 2a和2b中的部件在图3中省略。
图3所示方案的最重要方面涉及以下事实,第一上臂12和第二上 臂10的前"Y"字形部分12a和10a枢转地连接于齿轮箱15的可转动轴 15b。图3示出的方案能进一步降低悬架结构的复杂性和尺寸;然而, 后"Y"字形部分12b和10b的相应布置及旋转曲柄14的相应布置没有 改变,并且上述的减震器18通过枢轴连接件14a和14b枢转地连接到 所述旋转曲柄14。然而,从以下公开可以明显看出,以下实施例也是 可行的,其中整个第一和第二上"Y"字形臂的整个后部和前部和下"Y" 字形臂枢转地连接到刚性框架17。
以下,参照图4a,将给出图1、 2a和2b中的倾斜模块和系统的倾 斜运转状态说明;再次,在图4a中,那些参考以前的图已经描述过的 组成部件使用相同的附图标号标识。
实施了图4a示出的倾斜模块和系统的车辆一旦需要倾斜(例如, 当车辆转弯时),电流提供给电动机16;因此,两台电动机16开始运 转,致使齿轮箱15也通过传动带15a运转。这意味着旋转推动力提供 给了可转动轴15b。假定所述旋转推动力是用于在图4a示出的x方向 旋转可转动轴15b,相应的倾斜推动力还传递给倾斜曲柄14以使其向 图4a中的右方倾斜。因此,相应的位移推动力通过减震器18传递给 悬架结构。然而,由于悬架结构施加的阻力,倾斜致动器或曲柄14既 不向右倾斜,悬架结构也不向同一方向移动。然而,悬架结构施加的
阻力致使反向扭矩产生,所述反向扭矩作用于齿轮箱15的箱体,致使 所述齿轮箱15向与x方向相反的方向转动,即图4a示出的y方向。 由于齿轮箱15牢固地固定在刚性框架17上,所以此刚性框架在原来 加于可转动轴15b和倾斜曲柄14的旋转推动力的作用下也旋转了角度 a。如上所述,支撑臂IO, 11, 12和13或者通过枢轴连接件17a、 17b、 17c、 17d、 17e和17f枢转地连接到刚性框架17或者可转动轴15b (见 图2b)。此外,垂臂9和8通过另外的枢轴连接件9a、 9b和8a、 8b分 别枢转地地连接到悬臂12、 13和10、 11。最后,减震器18通过相应 的枢轴连接件18b和18a枢转地连接到悬臂8和12。因此,刚性框架 17以角度a的转动(见图4a)致使整个悬架结构连同车轮3和2如图 4a所示发生倾斜,其如图4a所示也倾斜同样的角度a。显然,如上所 述的相同的设计也同样适用于旋转推动力与加在可转动轴15b和倾斜 曲柄14的x方向相反的情况;在此情况下,悬架结构将向相应的反方 向倾斜。
因此,以上的结果是,根据本发明的倾斜模块和系统是一种主动 的倾斜模块和系统,即一种模块和系统,其通过可以包括一个或更多 电动机,并最后与通过传动带连接到所述电动机的齿轮箱结合的致动 装置的作用获得倾斜功能。可选地,不同的致动装置也可使用,例如 液压致动装置等。同样地,相当的传动装置也可以代替传动带15a,或 倾斜模块甚至可以手动致动。
此外,应该理解的是,图4a所示将刚性框架17转过角度a致使 整辆车倾斜了相同的角度a,这是由于刚性框架17牢固地固定到车底 盘或车体上;因此,重力和离心力的合成被保持在沿车身轴线垂直的方向,因此能避免或最小化翻车的危险,即使与传统车辆比较,牟辆 的轮距窄。
出于采用倾斜功能的目的,实施了根据本发明的倾斜模块和/或系 统的车辆可以配备适于收集有关车辆动态运行资料的感应装置以使致
动装置作为收集的资料的功能而运转(图4a所示的系统的例子中的电 动机16和齿轮箱15)。特别地,感应装置可以是适于收集有关横向加 速度和/或车辆受力的资料的种类。因此, 一旦车辆接近弯道或转弯并 且驾驶员采取了动作,因而发生的作用于车辆上的横向加速度可以检 测和测量,并且相应的信号可以送至适于使致动装置运转的中央单元, 由此致使车辆倾斜以补偿车辆上作用的横向加速度。特别地,这一方 案能用于补偿任何橫向加速度,即,除转弯以外情况下产生的横向加 速度。例如在气流情况下,作用于车辆的横向加速度也可以;险测到, 并且车辆可以向气流相反方向倾斜,还有车辆行驶在平直路面的情况。
当两轮2和3之一通过颠簸路面时,根据本发明的倾斜模块和/或 系统运行如图4b所示,其中示出的相同特征使用相同的附图标号标识。
特别地,在如图4b例子中,假定车轮2通过路20表面的隆起20a; 在此例中,如图4b所示,倾斜模块和/或系统不工作,这是由于车轮2 的垂直移动通过减震器18消减。特别地,这是由于连接到倾斜曲柄14 的齿轮箱15的不可逆性,而该倾斜曲柄14通过枢轴连接件14b和14a 连接到减震器18 (见图2b)。因此,曲柄14并不由于作用于悬架结构 的扰动的结果而倾斜,而只有车轮2如图4b所示抬起。从而,刚性框 架不转动,并且车辆不倾斜。此外,车轮2的垂直移动被减震器18"消减"的方式可概述如下。 如图4b所示,车轮2的垂直移动致使悬架结构或系统也发生垂直移动; 因此,力施加到减震器18,与车轮的垂直移动相反的相应反应或力由 减震器18施加到悬架结构(因此,在车轮2上),在车轮2的垂直移 动的作用下所述力按线性方式变化。换句话说,减震器18施加到悬架 结构和车轮2的回复力与车轮2的垂直移动成比例。这意味着,只有 在车轮2大幅移动时,减震器18才在车轮2上施加大弹簧弹力。
尽管减震器18的这种运转状态在某些情况下可以接受,在其他情 况下,具有非线性特征的减震装置可以是优选的,例如,在乘客和行 李的质量是车的总质量的重要部分的微型车的情况下。这就是说,出 于提高车辆的舒适度和动态运转的目的,刚度随载荷增加的减震装置, 即刚度随栽荷以非线性方式增加,可以是优选的。实际上,刚度随载 荷和/或车轮的垂直移动增加的减震装置,可以使悬挂质量的固有频率 保持在一个相对恒定的值。此外,在车轮的垂直移动的作用下,刚度 非线性地或不成比例地增加的减震装置,可使车轮的垂直移动保持在 预定值以下,这在刚度恒定的减震装置的情况中是不可能的。
在下文中,将参照图5 、 6a和6b对根据本发明的悬架倾斜模块的 实施例进行描述,在这种模块中实施或配备减震装置,该减震装置适 于在车轮的所述的垂直移动的作用下,施加以非线性方式变化或增加 的相对于车轮的垂直移动的反作用力。在下文中将把这些减震装置称 为"无级"减震装置,意味着在垂直移动的情况下,所述减震装置在车 轮上施加的力无级地变化,即在所述垂直移动的作用下,非线性地变 化。此外,在图5、 6a和6b中,那些参考以前的图已经描述过的组成 部分和/或特征使用相同的附图标号标识。
为了清楚,在图5、 6a和6b中,仅对根据本发明的悬架倾斜模块 进行描述,其他属于悬架倾斜系统的组成部分,如车轮和驱动模块均 被省略。图5、 6a和6b中的模块与根据上述实施例并参照其他附图的 模块的第一个重要区别涉及以下事实,在图5、 6a和6b的悬架倾斜模 块中,所有"Y"字形臂IO、 11、 12和13枢转地连接到刚性框架。特别 地,第一上"Y"字形臂12通过枢轴连接件17b和17h枢转地连接到刚 性框架17。同样地,第一下"Y"字形臂13通过枢轴连接件17b和17e 枢转地连接到刚性框架17。第二上"Y"字形臂IO通过相应的枢轴连接 件17c和17g枢转地连接到刚性框架17;最后,第二下"Y"字形臂11 通过相应的枢轴连"l妄件17a和17f枢转地连4妻到刚性框架17。这种组 装可能更适合于较大或较宽的车辆;实际上,由于刚性框架17适于牢 固地固定到车辆的底盘,可能需要较大的刚性框架。因此,在此情况 下,图5、 6a和6b的解决方案是优选的,在该方案中,所有的"Y"字 形臂枢转地连接到刚性框架17上。图5、 6a和6b中的实施例与参照 前面的附图的上述实施例的另一个重要区别涉及以下事实,图5、 6a 和6b中的实施例包括,除两个减震器18夕卜,三角形摇臂214和215 枢转地插入到减震器18和倾斜曲柄14之间,此外,提供了连接杆216 和217,分别枢转地插入到摇臂214、 215和悬架"Y"字形结构之间,摇 臂214、 215,连接杆216和217和减震器18结合在一起,确定了根据 这个实施例的悬架倾斜模块的减震装置。弹性减震器18通过相应的枢 轴连接件18a和18b分别枢转地连接到第一和第二上"Y"字形臂12和 10。从图5可明显地看出,这些枢轴连接件18a和18b分别位于橫杆 12aa和10aa上,横杆12aa连接第一上"Y"字形臂12的后"Y"字形部分 12b和前"Y"字形部分,横杆10aa连接第二上"Y"字形臂10的后"Y"字 形部分10b和前"Y"字形部分10a。连接杆217枢转地插入到摇臂215
和悬架结构的横杆12ab之间,横杆12ab连接第一"Y"字形臂12的后"Y" 字形部分12b和前"Y"字形部分12a;特别地,连接杆217通过相应的 枢轴连接件215a和217a(见图6a )枢转地连接到摇臂215和横杆12ab。 同样地,连接杆216枢转地插入到摇臂214和横杆10ab之间,横杆10ab 连接第二上"Y"字形臂10的后"Y"字形部分10b和前"Y"字形部分10a; 特别地,连接杆216通过相应的枢轴连接件214a和216a枢转地连接 到摇臂214和横杆10ab (见图6b)。现在特别参看图6a,可以清楚地 看出,摇臂215通过相应的枢轴连接件215c和215b枢转地连接到倾 斜曲柄14和减震器18(图6a中的右减震器)。同样地,摇臂214通过 相应的枢轴连接件214c和214b枢转地连接到倾斜曲柄14和减震器18 (图6a中的左减震器)。在下文中将更加明显的是,摇臂215的枢轴 连接件215c、 215b和215a使摇臂215能够相对于倾斜手柄14转动。 同样地,摇臂214的枢轴连接件214a、 214b和214c使摇臂214能够 相对于倾斜曲柄14转动。
在倾斜过程中,图5、 6a和6b中的悬架倾斜模块的运转状态与根 据上述实施例并参看前面的图的悬架倾斜模块的运转状态相似;因此, 将不对图5、 6a和6b中的模块的倾斜进一步详细描述。相反地,在两 个车轮2和3中的一个或全部垂直移动的情况下(图5、 6a和6b中未 示出),例如由于所述两轮中的一个或全部通过颠簸路面,图5、 6a和 6b中的倾斜模块的运转状态与前述实施例不同,因此将在下文中参照 图6b进行详细描述,其中假定图6b中的右侧部分的悬架结构受到垂 直移动,因此,为了清楚和方便,其中悬架倾斜模块的左侧部分和它 的悬架结构;陂省略。
在图6b中,由于垂臂9可转动地支撑的车轮的垂直移动(图6b 中未示出)所致使的"Y"字形臂,减震器18,连接杆217,摇臂215和 相应的枢轴连接件18a、 217a、 215a、 215b和215c呈现的最终位置由 虚线标识;标识这些组件部分在通常情况下的相同的附图标记,也用 于标识当悬架倾斜模块垂直移动时的这些组件部分,仅有的区别是, 在发生位移的位置,所述附图标记在右上加一撇。因此, 一个例子是, 通常情况下第一上"Y"字形臂的前部^f皮附图标记12a标识,在发生位移 的情况下,所述第一上"Y"字形臂的前部被附图标记12a'标识。从图6b 可明显地看出,在图中描述的垂直移动的情况下,由于齿轮15的不可 逆性,倾斜曲柄14不倾斜。因此,图6示出的垂直移动致使力通过连 接杆217施加到减震器18和摇臂215。特别地,如图6b所示,压力施 加到减震器18,摇臂215围绕枢轴连接件215c旋转,从而呈现出附图 标记215c、215a'和215b'标识的最终位置。因此,由于摇臂215的旋转, 额外的压力施加到减震器18。这意味着,减震器18不仅受到如果其直 接连接到曲柄14所应受到的压力(摇臂215没有在其中插入,连接杆 217没有插入在摇臂215和第一上"Y"字形臂12之间),也就是如图4b 所示的实施例,在垂直移动的作用下线性变化的压力,但是额外的压 力施加到减震器18上,该压力取决于摇臂215的转动。因此,作用在 减震器18上的合力取决于悬架结构的垂直移动和摇臂215的转动,此 合成的压力在垂直移动的作用下以非线性方式变化,或者,换句话说, 此压力在垂直移动的作用下无级地变化。因此,这导致减震装置(减 震器18)施加到第一上"Y"字形臂12、和因此施加到图6b中的悬架结 构的右侧部分,以及相应地施加到车轮的与车轮的垂直移动相反的相 应的反向力,不仅与垂直移动成比例,而且无级地变化,即在所述垂 直移动的作用下以非线性方式变化。因此,这得到图5、 6a和6b所示的悬架倾斜4莫块,该才莫块装配有由减震器18、摇臂214和215以及连 接杆216和217确定的悬架装置,使其能够更好地补偿由所述模块支 撑的车轮的垂直移动,从而将这种垂直移动限定在预设值。因此,非 线性特征被放入车轮的垂直移动和减震器18之间,使得车轮的小辐垂 直移动在减震器上产生较大压力,从而导致与车轮的垂直移动相反的 较大压力施加到悬架结构。换句话说,车轮的垂直移动和减震器18的 压力之间的比率增力口 ,意p未着悬架系统的力位移(force displacement) 特性的刚度也增加了。
可以通过改变摇臂214和215的尺寸以及连接杆217和216的枢 轴连接件217a和216a的位置改变非线性特性;特别地,如果枢轴连 接件217a和216a靠近倾斜曲柄14放置,施加在减震器18上的合成 的总压力增加,因此由减震器18施加的与车轮的垂直移动相反的相应 的反作用力增加。
在下文中,参照图5a和5b,将对根据上述本发明的实施例并参照 图5、 6a和6b的倾斜模块的组件部分的可选布置进行描述,其中,和 通常一样,相同的附图标号标识相同的组件部分和/或特征。
图5a和5b所示的实施例与上述图5、 6a和6b公开的实施例基本 一致,区别在于减震器18和连接杆216和217的放置不同。特别地, 在图5a和5b所示的实施例中,右减震器18枢转地放置在摇臂215和 横杆12ab之间,横杆12ab连接第一下"Y"字形臂13的后"Y"字形部分 13b和前Y"字形部分13a;特别地,右减震器18的一侧通过枢轴连接 件215b枢转地连接到摇臂215,在另一侧,通过相应的枢轴连接件18aa 枢转地连接到横杆12ab。同样地,左减震器18枢转地放置在摇臂214 和横杆10ab之间,横杆10ab连接第二下"Y"字形臂11的后"Y"字形部
分lib和前Y"字形部分lla;特别地,左减震器18的一侧通过相应的 枢轴连接件214b枢转地连接到摇臂214,在另一侧,通过相应的枢轴 连接件18bb枢转地连接到横杆10ab。此外,右连接杆217枢转地放置 在摇臂215和横杆12aa之间,横杆12aa连接第一上"Y"字形臂12的 后"Y"字形部分12b和前Y"字形部分12a;特别地,右连接杆217的一 侧通过相应的枢轴连接件215a枢转地连接到摇臂215,在其另 一侧, 通过相应的枢轴连接件18a枢转地连4矣到纟黄杆12aa。以相似的方式, 连接杆216枢转地放置在摇臂214和横杆10aa之间,横杆10aa连接第 二上"Y,,字形臂10的后"Y"字形部分10b和前Y"字形部分10a;特别地, 连接杆216的一侧通过相应的枢轴连接件214a枢转地连接到摇臂214, 在其另一侧,通过相应的枢轴连接件18b枢转地连接到横杆10aa。当 由模块支撑的所述两个车轮中的一个或全部倾斜和/或垂直移动(图5a 和5b未示出)时,图5a和5b所示的模块的运转状态与图5、 6a和6b 所示的模块的运转状态基本相似,因此将不在对其进行详述。然而, 图5a和5b所示的方案在放置空间减小的情况下可能是优选的,因为 这种方案佳j莫块的总尺寸减小。
在下文中,将参照图7a和7b对根据本发明的悬架倾斜模块的另 一个实施例进行描述,和通常一样,其中相同的附图标号标识相同的 组件部分和/或特征。
图7a和7b所示的实施例与上述参照图5、 6a和6b描述的实施例 相似;特别地,这意味着图7a和7b中的实施例也配备有"无级"减震装 置,也就是适于在模块支撑的所述两个车轮中的一个或全部垂直移动 的情况下,施加与所述垂直移动反向且无级变化的外力的减震装置, 即在垂直移动的作用下以非线性方式变化。然而,图7a和7b所示的
实施例与图5、 6a和6b所示的实施例的区别是采用了不同的摇臂。特 别地,图5、 6a和6b中的实施例的摇臂214和215在图7a和7b的实 施例中分别被L形摇臂220和221代替。此外,图5、 6a和6b中的实 施例的连接杆216和217在图7a和7b的实施例中分别被连接杆222 和223代替。从图7a中明显地看出,两个L形摇臂220和221通过相 应的枢轴连接件18b和18a分别枢转地连接到第二和第一上"Y"字形 臂10和12。枢轴连接件18b和18a可以提供到相应的横杆(图7a和 7b未示出),该纟黄杆连"t矣第二和第一上"Y"字形臂10和12的后"Y"字 形部分和前Y"字形部分。减震器18枢转地放置在摇臂220、 221和倾 斜曲柄14之间。特别地,图7a中的右减震器18通过相应的枢轴连接 件14c和221c枢转地连接到倾斜曲柄14和摇臂221。以同样的方式, 图7a中的左减震器18通过相应的枢轴连接件14c和220c枢转地连接 到倾斜曲柄14和摇臂220。最后,从图7a中明显地看出,连接杆223 (在图7a的右侧)枢转地放置在倾斜曲柄14和摇臂221和之间;特 别地,连接杆223通过相应的枢轴连接件223c和221b枢转地连接到 倾斜曲柄14和摇臂221。以同样的方式,连接杆222(在图7a的左侧) 通过相应的枢轴连接件222c和222b枢转地连接到倾斜曲柄14和摇臂 220。
在下文中,将参照图7b描述在两个车轮中的一个垂直移动的情况 下,悬架倾斜模块的运转状态。
还是在图7b中,包括摇臂、减震器和连接杆的悬架结构所呈现的 最终位置由虚线标识;此外,标识这些组件部分在通常情况下的相同 的附图标记,也用于标识当悬架倾斜模块垂直移动时的这些组件部分, 仅有的区别是,在发生位移的位置,所述附图标记加入上标一撇(')。
因此, 一个例子是,当减震器在通常位置被附图标记18标识,同一减 震器在发生位移后的位置^f皮附图标记18'标识。此外,在图7b中,为 了清楚和方便,仅示出悬架倾斜模块的右侧部分。
如上所述,两个摇臂220和221适于旋转;特别地,这由于枢轴 连接件18b和18a,两个摇臂分别通过所述枢轴连接件连接到上"Y"字 形臂10和12。特别地,从图7a和7b可明显看出,两个摇臂220和 221的旋转是由于由连接杆222和223分别施加到所述两个摇臂上的作 用力。假定悬架结构的右侧部分发生如图7b所示的垂直移动,例如相 应的车轮通过颠簸路面或类似情况,从图7b清楚地看出,减震器18 不仅受到在垂直移动的作用下以线性方式变化的压力(如果摇臂221 牢固地固定到"Y"字形臂12并且不旋转的情况),而且减震器18还受 到由于摇臂221的旋转所产生的额外压力。这意味着,在发生如图7b 所示的垂直移动的情况下,产生并作用在减震器18上的合成的压力无 级地变化,即在垂直移动的作用下以非线性方式变化。因此,减震器 18将与车轮的垂直移动反向的相应的反作用力施加到悬架结构(并且 因此施加到车轮),所述反作用力无级地变化,即在所述垂直移动的作 用下以非线性方式变化。因此,同样在图7a和7b示出的实施例中,
在两个车轮中的一个或全部垂直移动情况下产生的反作用力,所述反 作用力与所述垂直移动反向并作用于所述两个车轮,且其在垂直移动
的作用下以非线性方式变化。因此,这意味着,由减震器、连接杆和 摇臂所确定的减震装置的刚度在车轮的垂直移动的作用下以非线性方 式变化,因此即使在小幅垂直移动的情况下也有较大的力施加到车轮 上。同样在图7a和7b的模块中,可以通过改变摇臂220和221与倾 斜曲柄14的相对位置,和通过改变枢轴连接件220c、 220b和18b在 摇臂220上的相对位置,以及通过改变枢轴连接件221c、 221b和18a
在摇臂221上的相对位置,改变和/或调整车轮的垂直移动与产生并作
如果摇臂220和221靠近倾斜曲柄14放置,在减震器18上的压力增 加,因此使得减震器上的压力与车轮的垂直移动之间的比率增加。此 外,也可以通过改变摇臂220和221的总尺寸改变所述特性。
尽管参照图5、 6a和6b以及图7a和7b分别对才艮据本发明的悬架 倾斜才莫块的两个实施例进行了描述,所述两个不同的实施例配备有相 应的不同的"无级"减震装置,将不同的减震装置实施于相同的悬架倾 斜模块也是可行的。例如,图5、 6a和6b中的三角形摇臂214和215 分别同连接杆216和217—起,可以实施于图7a和7b的实施例中。 在这种情况下,三角形摇臂可以枢转地放置在减震器18和倾斜曲柄14 之间,连接杆216和217可以枢转地放置在三角形摇臂和"Y"字形臂10 和12之间。特别地,由于三角形摇臂和L形摇臂的共同作用,在车轮 的垂直移动的情况下,使得作用在车轮上的力的非线性特性增加。
上文中所述的如图5、 6a、 6b、 7a和7b所示的才艮据本发明的悬架 倾斜模块的实施例适合实施于较宽或倾斜的车辆,也就是轮距增大的 车辆。特别地,这就是这些实施例通常具体刚性框架17的原因,该刚 性框架17具有增加的宽度和尺寸,且所有"Y,,字形臂IO、 11、 12和13 枢转地连接到所述刚性框架。实际上,因为刚性框架适于牢固地固定 到车辆的底盘,由于作用在刚性框架上的载荷增加,在较宽的车辆中 可能会出现问题。然而,发现在刚性框架的宽度和尺寸增加的情况下, 进一步的问题可能发生在车辆的倾斜过程中,即倾斜模块中。特别地, 发现在倾斜过程中,两个车轮以不同方式倾斜,使得车辆实际上不能 像摩托车一样运转。因此,将在下文中参照图8、 8a和8b,对能够克
服这个问题的另 一个根据本发明的悬架倾斜模块的实施例进行描述, 其中,和通常一样,其中相同的附图标号标识相同的部件部分和/或特征。
从图8、 8a和8b可明显地看出,图中所示的实施例与前面的实施 例的区别在于,倾斜曲柄14装配有枢转地连接到倾斜曲柄14、刚性框 架17和减震器18的额外的倾斜杆。特别地,从图8可明显地看出, 提供了第一倾斜杆232,所述倾斜杆232通过枢轴连接件232b枢转地 连接到倾斜曲柄14。此外,提供了第二倾斜杆230,所述第二倾斜杆 230的一侧通过相应的枢轴连接件232a枢转地连接到第一倾斜杆232 和减震器18,在其另一侧,通过相应的枢轴连接件230a枢转地连接到 刚性框架17。相似地,提供了第三倾斜杆231,所述第三倾斜杆231 的一侧通过相应的枢轴连接件232c枢转地连接到第一倾斜杆232和减 震器18,在其另一侧,通过相应的枢轴连接件231a枢转地连接到刚性 框架17。从图8可明显地看出,在通常情况下,如车辆在平直的路面 上行驶,第一倾斜杆232放置在基本水平的位置上,第二和第三倾斜 杆230和231放置在基本竖直的位置上。如图8所示,第一、第二和 第三倾斜杆232、 230和231的提供使得影响前面实施例的被垂臂8和 9可转动地支撑的两个车轮在倾斜过程中不按相同方式倾斜这一问题 得到克服。特别地,如图8、 8a和8b所示的实施例,由于倾斜曲柄14 枢转地连接到刚性框架,使得倾斜作用由倾斜曲柄14施加到刚性框架 上这一事实,上述问题被克服。换句话说,前面的实施例中刚性框架 17的倾斜仅取决于齿轮15 (牢固地固定到刚性框架17)的相对旋转, 而在本实施例中,倾斜曲柄14通过倾斜杆232、 230和231将额外的 倾斜作用施加到刚性框架17。下文中将参照图8b对此进行详述,这使 得悬架模块的左、右部分按同样的方式倾斜,从而使两个相对的车轮
也按同样的方式倾斜。
图8示出了简单的减震器18,所述减震器18枢转地连接到倾斜杆 和悬架结构。特别地,图8中右侧的减震器18的一侧通过相应的枢轴 连接件232c枢转地连接到第一和第三倾斜杆232和231 ,在其相对侧 通过相应的枢轴连接件18a枢转地连接到横杆12aa (连接"Y"字形臂 12的后"Y"字形部分12b和前"Y"字形部分12a)。同样地,图8中左侧 的减震器18的一侧通过相应的枢轴连接件232a枢转地连接到第一和 第二倾斜杆232和230,在其相对侧通过相应的枢轴连接件18b枢转地 连接到横杆10aa (连接"Y"字形臂10的后"Y"字形部分10b和前"Y"字 形部分10a)。然而,第一、第二和第三倾斜杆232、 230和231也可与 不同的减震装置结合实施于根据本发明的悬架倾斜模块中,例如与上 述参照图5、 6a和6b的无级减震装置结合,或甚至与图7a和7b示出 的减震装置结合。在图5、 6a和6b示出的减震装置的例子中,得到的 悬架倾斜模块在图8a中示出,其中,不仅实施了图8示出的倾斜装置 (包括倾斜曲柄14和第一、第二、第三倾斜杆232、 230、 231),还实 施了三角形摇臂214、 215和相应的连接杆216、 217。特别地,在这种 情况下,从图8a可明显地看出,三角形摇臂214的一侧通过相应的枢 轴连接件232a枢转地连接到第一和第二倾斜杆232和230,在其另一 侧,通过相应的枢轴连接件214b枢转地连接到减震器18。此外,连接 杆216通过相应的枢轴连"l矣件214a和216a枢转地插入到摇臂214和 悬臂10之间。以同样的方式,摇臂215的一侧通过相应的枢轴连接件 232c枢转地连接到第一和第三倾斜杆232和231,在其另一侧,通过 相应的枢轴连接件215b枢转地连接到减震器18。此外,连接杆217通 过相应的枢轴连接件215a和217a枢转地插入到摇臂215和"Y"字形臂 12之间。然而,应该理解的是,上述参照图7a和7b的无极减震装置
适于在图8示出的悬架倾斜模块的实施例中实施,该实施例或者代替
上述参照图5、 6a和6b并且在图8a中示出的无级减震装置,或者与 所述无级减震装置相结合。
下文将参照图8b对图8和8a示出的根据本发明的悬架倾斜模块 的实施例的倾斜运转状态进行描述。
一旦模块需要倾斜(例如,当实施了这种模块的车辆转弯时),倾 斜推动力被加到倾斜曲柄14;例如,这可以通过将电流提供到两个电 动机16 (图8b中未示出)使得旋转推动力通过减速齿轮15加到可旋 转轴15b获取。然而,如上所述,倾斜推动力甚至可以被手动地加到 倾斜曲柄14,或,可选择性地,通过作用在可旋转轴15b上的液压系 统。加到倾斜曲柄14的倾斜推动力使得相应的移动推动力通过减震器 18加到悬架结构;然而,由于悬架结构施加的阻力,倾斜制动器和曲 柄14不发生倾斜,悬架结构也不移动。然而,悬架结构施加的阻力使 得反向扭矩产生,所述反向扭矩作用在齿轮箱15的箱体上,使所述齿 轮箱旋转,并使刚性框架与整个悬架系统和被所述悬架系统支撑的车 轮一起倾斜。然而,在图8、 8a和8b示出的实施例中,刚性框架17 的倾斜被倾斜曲柄14通过倾斜杆232、 230、 231施加的作用力促进。 特别地,如图8b所示,第一倾斜杆232也同刚性框架17—起倾斜, 而第二和第三倾斜杆230和231基本保持在它们的竖直位置上。由于 倾斜曲柄14通过倾斜杆232、 230、 231施加的额外的作用力,刚性框 架17的辊心(roll center)(基本对应于可旋转轴15b)在模块的倾斜过 程中不移动,因此获得了倾斜模块的左、右部分相应和等同的倾斜运 转状态,从而使两个车轮以同样方式倾斜。
影响悬架倾斜模块的另 一个问题涉及倾斜模块的动态运转,因此 涉及实施了这种模块的倾斜车辆的动态性能。特别地,这个问题涉及
模块的轧辊刚度(Kr)和垂直刚度(Ks)之间的连接,其中词语"轧辊 刚度"应被理解为系统摇摆和倾斜的阻力,词语"垂直刚度"应被理解为 模块对垂直移动的阻力,例如由于车轮中的一个或全部通过颠簸路面。 特别地,在上述类型的悬架倾斜模块中,由于倾斜曲柄和减震装置之 间的连接产生了这个问题。减震器的刚度(K)确定Kr和Ks的值。 设定Kr值,考虑摇摆的固有频率,就能选择减震器的刚度,从而确定 Ks。同样地,当需要考虑车辆的舒适度时,可以通过恰当地确定Kr来 选择Ks的值。然而,这使减震装置被涉及到摇摆(倾斜)和垂直运动 中,因此不能消除Ks和Kr之间的影响。由于涉及摇摆和颠簸时的固 有频率,只能选择这些值中的一个,从而使车辆的动态运转另人满意。
在下文中将参照图9对能够克服或至少使这个问题最小化的可行 方案进行描述,其中和通常一样,相同的附图标号标识相同的组件部 分和/或特征。
根据图9示出的本发明的悬架倾斜模块的实施例与前面公开的其 他实施例的区别在于,图9示出的实施例包括位于倾斜曲柄14上的额 外的弹簧部件18t。从图9可明显地看出,提供了简单的减震器18;然 而,应该理解的是也可以提供不同的减震器,例如参照图5、 6a、 6b 和7a、 7b所述的无级减震装置;特别地,这种无级减震器可以单独地 或组合地提供。额外的弹簧部件18t可通过相应的定位点或枢轴连接件 连接到减震器18。此外,弹簧部件18t安装到倾斜曲柄14并且其具有 的刚度小于减震器18的刚度。这个特性能够消除轧辊刚度和垂直刚度 之间的影响。实际上,如果减震器18的刚度大于弹簧部件18t的刚度, 当车辆的车轮遇到相同的障碍物时(车轮的下是两个相同的坑或隆 起),弹簧部件18t起到主要作用。实际上,当弹簧部件18t积极运转
时,减震器18运转像刚性部件。至于摇摆运转时(转弯或仅一个车轮 下方遇到障碍物),只有减震器18工作。
图9示出的这些关于实施例中的动态运转的考虑,说明如何消除 这个实施例中的摇摆和垂直运动之间的影响。因此,可以对车辆的动 态性能进行优化。此外,将这个方案应用于带有无级减震装置的车辆, 能够提高车辆的稳定性和动态性能。
因此,证明了根据本发明的悬架倾斜模块能克服影响现有技术的 悬架倾斜模块的问题或缺点。特别地,采用无级减震装置能够获得与 车轮的垂直移动相反的作用力,所述力无级地变化,即在垂直移动和 模块受到的载荷的作用下以非线性方式变化。特别地,这能够限制悬 架结构在颠簸路面上的位移,并且作为载荷变化的结果可被用作限制 悬挂质量的固有频率的变化。此外,包括由枢转地连接到包括水平和 垂直倾斜杆的平行四边形结构的倾斜曲柄所确定的倾斜系统的实施 例,能够克服影响现有技术的模块中两个相对的车轮不按同一方式倾 斜的问题。最后,将额外的弹簧部件安装到倾斜曲柄的方案能够提高 车辆的动态性能。此外,可以提到根据本发明的悬架倾斜模块提供的 其它优点,例如,在车轮的轮毂内放置驱动电动机而不对倾斜角产生 负作用的可能性。因此,获得较高的传动效率。
当然,应该理解,可以对上述实施例进行广泛范围的改动和修改 而不背离本发明的范围。因此,必须理解,本发明的范围并不限于以 上描述的实施例,而是由所附的权利要求确定。
权利要求
1、一种用于轮式车辆的悬架倾斜模块,该轮式车辆包括共轴布置的至少第一和第二车轮(2)、(3),所述模块包括适于支撑所述至少第一和第二车轮并使所述至少第一和第二车轮倾斜和垂直移动的悬架结构,所述模块包括枢转地连接到所述悬架结构的倾斜装置(14),因此所述倾斜装置的倾斜使得所述悬架结构与所述至少第一和第二车轮一起倾斜,其特征在于,所述倾斜装置通过第一和第二减震装置连接到所述悬架结构,因此所述第一或第二车轮(2)、(3)中的一个或全部的垂直移动致使力分别施加到所述第一和第二车轮中的一个或全部,所述力与所述垂直移动反向并且在所述垂直移动的作用下按非线性方式变化。
2、 如权利要求l所述的模块,其特征在于, 所述力在所述垂直移动的作用下按非线性方式增加。
3、 如权利要求1和2中任意一项所述的模块,其特征在于,所述第一和第二减震装置分别包括第一和第二弹性减震器(18), 作为所述第一和第二车轮的垂直移动的结果,所述第一和第二弹性减 震器适于分别地受到弹性激发,所述第一和第二减震装置还分别包括 枢转地连接到所述第一和第二弹性减震器的第一和第二可转动装置 (214)、 (215)、 (220)、 (221),作为所述第一和第二车轮的垂直移动 的结果,所述第一和第二可转动装置适于分别转动,所述第一和第二 可转动装置的转动致使额外的弹性激发力分别施加到所述第一和第二 弹性减震器。
4、 如权利要求3所述的模块,其特征在于, 所述第一和第二减震装置分别包括第一和第二连接杆(216 )、 (217)、 (222)、 (223 ),所述第一和第二连接杆分别枢转地连接到所 述第一和第二可转动装置上,且分别作为所述第一和第二车轮的垂直 移动的结果,适于分别转动所述第一和第二可转动装置(214)、 (215)、 (220)、 (221 )。
5、 如权利要求4所述的模块,其特征在于,所述第一和第二连接杆(216)、 (217)、 (220)、 (221)包括通过 相应的枢轴连接件(216a)、 (217a)分别枢转地连接到所述悬架结构 的第一和第二连接杆(216)、 (217),所述第一和第二连接杆还分别通 过相应的枢轴连接件(214a)、 (215a)分别连接到所述第一和第二可 转动装置(214)、 (215)。
6、 如权利要求5所述的模块,其特征在于,所述第 一和第二可转动装置分别包括第 一和第二摇臂(214 )、 (215),所述第一摇臂(214)通过枢轴连接件(214b)进一步枢转地 连接到所述第一弹性减震器(18),其还通过枢轴连接件(214c)枢转 地连接到所述倾斜装置(14),所述第二摇臂(215)通过枢轴连接件 (215b)枢转地连接到所述第二减震器,其还通过枢轴连接件(215c) 枢转地连接到所述倾斜装置(14)。
7、 如权利要求6所述的模块,其特征在于,所述第一和第二摇臂(214)、 (215)呈三角形,且所述枢轴连接 件(214a)、 (214b)、 (214c)、 (215a)、 (215b)、 (215c)布置在所述摇 臂的顶点。
8、 如权利要求4至7中任意一项所述的模块,其特征在于,所述第一和第二连接杆(216)、 (217)、 (222)、 (223 )包括通过 相应的枢轴连接件(222c)、 (223c)分别枢转地连接到所述倾斜装置 的第一和第二连接杆(222)、 (223 ),所述第一和第二连接杆还分别通 过相应的枢轴连接件(220b)、 (221b)分别连接到所述第一和第二可 转动装置(220)、 (221 )。
9、 如权利要求8所述的模块,其特征在于,所述第一和第二可转动装置分别包括第一和第二摇臂(220 )、 (221),所述第一摇臂(220)通过枢轴连接件(18b)进一步枢转地 连接到所述悬架结构,其还通过枢轴连接件(220c)枢转地连接到所 述第一减震器(18),所述第二摇臂(221 )通过枢轴连接件(18a)枢 转地连接到所述悬架结构,其还通过枢轴连接件(221c)枢转地连接 到所述第二减震器(18)。
10、 如权利要求9所述的模块,其特征在于, 所述第一和第二摇臂为L形。
11、 如权利要求1至10中任意一项所述的模块,其特征在于,所述倾斜装置(14)进一步包括倾斜曲柄(14)、枢转地连接到所 述倾斜曲柄的第一倾斜杆(232 )、枢转地连接到所述第一倾斜杆(232 ) 和所述悬架系统的第二倾斜杆(230)、以及枢转地连接到所述第一倾 斜杆(232)和所述悬架系统的第三倾斜杆(231)。
12、 如权利要求11所述的模块,其特征在于, 所述第一倾斜杆(232)通过枢轴连接件(232b)枢转地连接到所 述倾斜曲柄(14),所述第二倾斜杆(230 )通过相应的枢轴连接件 (232a)、 (230a)分别枢转地连接到所述第一倾斜杆(232)和所述悬 架结构,所述第三倾斜杆(231 )通过相应的枢轴连接件(232c)、 (231a) 分别枢转地连接到所述第一倾斜杆(232)和所述悬架结构。
13、 如权利要求1至12中任意一项所述的模块,其特征在于,所述模块进一步包括机械地连接到所述倾斜装置的致动装置,因 此所述致动装置的致动使得倾斜推动力加到所述倾斜装置。
14、 如权利要求13所述的模块,其特征在于,所述致动装置包括牢固地固定到所述倾斜装置(14)的可转动轴 (15b )。
15、 如权利要求14所述的模块,其特征在于,所述致动装置包括机械地连接到所述可转动轴并适于转动所述可 转动轴的至少一个电动机(16)。
16、 如权利要求15所述的模块,其特征在于,所述至少一个电动机(16)通过减速齿轮(15)机械地连接到所 述可转动轴(15b )。
17、 如权利要求14所述的模块,其特征在于,所述致动装置包括机械地连接到所述可转动轴(15b)并适于转动 所述可转动轴(15b)的液压系统。
18、 如权利要求13和14中任意一项所述的模块,其特征在于, 所述致动装置适于手动致动,因此所述致动装置的手动致动^f吏得倾斜推动力加到所述倾斜装置(14)。
19、 如权利要求13至17中任意一项所述的模块,其特征在于,所述悬架结构包括适于牢固地固定到所述车辆底盘的刚性框架 (17),所述刚性框架牢固地固定到所述致动装置,并且枢转地连接到 所述悬架结构的悬臂(10)、 (11)、 (12)、 (13),因此所述致动装置的 致动使得所述刚性框架与所述至少两个车轮一起倾斜。
20、 如权利要求18所述的模块,其特征在于,所述悬臂包括适于结合起来枢转地支撑第一垂臂(9)的第一上臂 (12)和第一下臂(13),以使所述垂臂(9)倾斜,所述悬臂还包括 适于结合起来枢转地支撑第二垂臂(8)的第二上臂(10)和第二下臂 (11),以使所述垂臂(8)倾斜,所述第一和第二垂臂适于分别转动 地支撑所述第一和第二车轮(2)、 (3),因此,当所述倾斜模块倾斜时, 所述第一和第二车轮与所述第一和第二垂臂一起倾斜。
21、 如权利要求19所述的模块,其特征在于,所述第一和第二垂臂(9)、 (8)适于使所述第一和第二车轮在基 本竖直的相应的转向轴线上转向。
22、 一种用于轮式车辆的驱动倾斜悬架系统,该轮式车辆包括共 轴布置的至少第一和第二车轮,其特征在于,所述系统包括如权利要求1至20中任意一项所述的悬架倾斜模块 和转动地连接到所述模块的两个车轮(2)、 (3)。6
23 、如权利要求21所述的系统,其特征在于,所述系统包括至少两个驱动发动机(4)、 (5),每个所述驱动发动 机都机械地连接到所述至少第一和第二车轮(2)、 (3)中的一个,从 而分别驱动所述第一和第二车轮。
24、 如权利要求22所述的系统,其特征在于, 所述驱动发动机容纳于所述车轮的轮毂内。
25、 如权利要求22和23中任意一项所述的系统,其特征在于, 所述至少两个驱动发动机是电动机。
26、 如权利要求22至24中任意一项所述的系统,其特征在于,所述发动机通过相应的传动装置机械地连接到所述车轮,该传动 装置适于作用在机械地连接到所述车轮的相应的驱动轴上。
27、 如权利要求25所述的系统,其特征在于, 所述传动装置包括传送带。
28、 如权利要求25所述的系统,其特征在于, 所述传动装置包括传动齿轮箱。
29、 一种轮式车辆,包括至少两个车轮(2)、 (3),其特征在于,所述车辆配备了如权利要求21至27中任意一项所述的驱动倾斜 悬架系统。
30、 如权利要求28所述的车辆,其特征在于,所述车辆为四4仑车辆,其包括两个前4仑和两个后轮,并且所述车 辆包括如权利要求21至27中任意一项所述的后部和前部系统,所述 后轮可转动地连接到所述后部系统的所述悬架模块,所述前轮可转动 地连接到所述前部系统的悬架模块。
31、 如权利要求28所述的车辆,其特征在于,所述车辆为四轮车辆,其包括两个前轮和两个后轮,前轮或后轮 由主发动机驱动,并且没有被所述主发动机驱动的两个车轮可转动地 连接到所述系统的所述模块。
32、 如权利要求27所述的车辆,其特征在于, 所述车辆为三轮车辆。
全文摘要
一种倾斜悬架系统提供在包括至少第一和第二车轮(2,3)共轴布置的车辆上,所述模块包括适于支撑所述至少第一和第二车轮并使所述至少第一和第二车轮倾斜和垂直移动的悬架系统,所述模块包括枢转地连接到所述悬架系统的倾斜装置(14),因此所述倾斜装置的倾斜使得所述悬架系统与所述至少第一和第二车轮一起倾斜,所述倾斜装置通过第一和第二减震器连接到所述悬架系统,因此所述第一和第二车轮(2,3)中的一个或全部的垂直移动使得力分别施加到所述第一和第二车轮中的一个或全部,所述力在所述至少第一和第二车轮的垂直移动的作用下以非线性方式变化。
文档编号B60G3/28GK101100162SQ200710003208
公开日2008年1月9日 申请日期2007年1月29日 优先权日2006年1月27日
发明者安德里亚·托诺利, 安德里亚·费斯蒂尼, 法比奥·加瓦利 申请人:都灵无线基金会
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