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超窄轮距车辆

阅读:815发布:2020-05-11

专利汇可以提供超窄轮距车辆专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种超窄 轮距 车辆,包括 车身 ;转向桥; 驱动桥 ,转向桥和驱动桥分别设置在车身的两端,转向桥和/或驱动桥具有至少两个 车轮 ,同桥的任意两个车轮之间的轮距不大于60厘米;至少一个倾摆装置,且倾摆装置设置在同桥的车轮之间,并能够实现超窄轮距车辆的整车倾摆;至少一个设置在倾摆装置上的倾摆控制机构,倾摆控制机构能够通过控制超窄轮距车辆的倾摆而保证超窄轮距车辆不会倾倒;舱罩,舱罩设置在车身的四周以形成封闭空间。本发明解决了 现有技术 中的超窄轮距车辆高速过弯时容易倾倒以及无法实现全封闭式车身的问题。,下面是超窄轮距车辆专利的具体信息内容。

1.一种超窄轮距车辆,其特征在于,包括:
车身(10);
转向桥(20);
驱动桥(30),所述转向桥(20)和所述驱动桥(30)分别设置在所述车身(10)的两端,所述转向桥(20)和/或所述驱动桥(30)具有至少两个车轮(31),同桥的任意两个所述车轮(31)之间的轮距不大于60厘米;
至少一个倾摆装置(40),且所述倾摆装置(40)设置在同桥的所述车轮(31)之间,并能够实现所述超窄轮距车辆的整车倾摆;
至少一个设置在所述倾摆装置(40)上的倾摆控制机构(50),所述倾摆控制机构(50)能够通过控制所述超窄轮距车辆的倾摆而保证所述超窄轮距车辆不会倾倒;
舱罩(60),所述舱罩(60)设置在所述车身(10)的四周以形成封闭空间。
2.根据权利要求1所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述舱罩(60)可拆卸地与所述车身(10)连接。
3.根据权利要求1所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述舱罩(60)不可拆卸地设置在所述车身(10)的四周。
4.根据权利要求1所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述倾摆装置(40)包括:
倾摆件(41),所述倾摆件(41)为齿轮机构或多连杆机构,且所述倾摆件(41)能够使得所述车轮(31)跟随着所述车身(10)同步倾摆并同时压紧地面;
车架(42),所述车架(42)的第一端连接所述车身(10),所述车架(42)的第二端连接所述倾摆件(41),所述倾摆控制机构(50)设置在所述倾摆件(41)和所述车架(42)之间。
5.根据权利要求4所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述倾摆件(41)为齿轮机构,所述齿轮机构包括齿轮和齿条,所述齿轮和所述车架(42)枢接并随所述车架(42)的倾摆而相对于所述车架(42)转动,所述齿条通过连接部枢接在所述车轮(31)的轴心上并随所述齿轮的转动而相对于所述车架(42)上下滑动。
6.根据权利要求4所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述倾摆件(41)为齿轮机构,所述齿轮机构由多个齿轮组成,多个所述齿轮顺次啮合成联动机构,一部分所述齿轮枢接在所述车架(42)上并随所述车架(42)的倾摆而相对于所述车架(42)转动,另一部分所述齿轮固定连接在纵向摆臂的一端,所述纵向摆臂的另一端通过连接部枢接在所述车轮(31)的轴心上并随着所述齿轮的转动而相对于所述车架(42)上下摆动。
7.根据权利要求4所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述倾摆件(41)包括多个连杆,多个所述连杆相互连接组成至少一个多边形机构,部分所述连杆枢接在所述车架(42)上并随所述车架(42)的倾摆而相对所述车架(42)转动,所述连杆中的靠近所述车轮(31)的所述连杆通过连接部枢接在所述车轮(31)的轴心上并随着与所述车架(42)枢接的连杆的转动而相对于所述车架(42)上下运动。
8.根据权利要求7所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述多边形机构为平行四边形机构或五边形机构。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述倾摆控制机构(50)为止机构,所述锁止机构在所述车身(10)的倾摆度处于任意角度时均能够锁止所述倾摆装置(40)。
10.根据权利要求9所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述锁止机构包括:
两个锁止件(51),两个所述锁止件(51)分别连接所述倾摆件(41)和所述车架(42)且两个所述锁止件(51)能够发生相对滑动;
执行件(52),两个所述锁止件(51)之间通过所述执行件(52)锁止或解锁。
11.根据权利要求10所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述执行件(52)具有锁止(521)和电动缸(522),所述锁止块(521)设置在所述电动缸(522)的一端,所述电动缸(522)能够驱动所述锁止块(521)挤压所述锁止件(51),以使两个所述锁止件(51)锁止。
12.根据权利要求10所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述锁止机构能够根据车速信号控制所述执行件(52)的锁止或解锁。
13.根据权利要求4至8中任一项所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述倾摆控制机构(50)为自动倾摆机构,所述自动倾摆机构能够自动调节所述倾摆装置(40)的倾摆角度。
14.根据权利要求13所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述自动倾摆机构的两端分别连接在所述倾摆件(41)和所述车架(42)上,所述自动倾摆机构能够伸缩或转动以控制所述倾摆件(41)相对于所述车架(42)的倾摆角度。
15.根据权利要求14所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述自动倾摆机构包括倾摆执行器(510)和倾摆传感器(520),所述倾摆力传感器(520)能够产生力信号或扭矩信号,所述倾摆执行器(510)能够根据所述力信号或所述扭矩信号控制所述自动倾摆机构的伸缩或转动。
16.根据权利要求4至8中任一项所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述倾摆装置(40)还包括减震机构(70),所述减震机构(70)设置在所述车身(10)和所述倾摆件(41)之间;或所述减震机构(70)设置在所述倾摆件(41)上;或所述减震机构(70)设置在所述车轮(31)与所述倾摆件(41)之间。
17.根据权利要求2或3所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述舱罩(60)可开合地连接在所述车身(10)上。
18.根据权利要求17所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述舱罩(60)靠近所述超窄轮距车辆的底部的一端设置有可枢转的开合结构(63),所述开合结构(63)能够打开或闭合。
19.根据权利要求18所述的超窄轮距车辆,其特征在于,所述开合结构(63)和所述舱罩(60)之间还设置有复位弹簧(61),所述复位弹簧(61)提供使所述开合结构(63)闭合的复位力。

说明书全文

超窄轮距车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及车辆技术领域,具体而言,涉及一种超窄轮距车辆。

背景技术

[0002] 前后两轮车辆因其结构紧凑、能耗低、占用交通资源少并且行驶性能优越而获得广泛应用,目前的两轮车有摩托车、助动车、自行车等多种形式。但当车速过低的时候,这种车辆将会向侧面倾倒而无法稳定行驶,骑行人员需要将腿伸出撑地以维持车辆的稳定。这一缺陷不但降低了前后两轮车辆驾驶的舒适性和方便性而且造成一定的安全隐患,更重要的是,无法为乘员提供一个封闭的驾乘空间,大大限制了前后两轮车辆的使用,制约了这一绿色便捷的交通工具的进一步推广。
[0003] 三轮车辆在低速行驶和停车情况下不会倾倒,不需驾驶人员用腿撑地来维持稳定,因此可以安装封闭的乘员舱,但由于一般的三轮车辆在转弯时无法像前后两轮车辆一样倾摆来平衡离心,因此需要降低车速过弯以避免侧翻,而且左右轮距越窄所允许的转弯车速越低,严重影响了行驶性能。目前已有的解决方案是将车辆分成两段,即有乘员舱的一段和有左右两轮的一段,两段之间通过一个纵向的转动铰链连接,从而在转弯时有乘员舱的一段可以倾摆,但是由于有左右两轮的一段无法倾摆,该方案无法完全避免转弯时左右车轮之间的载荷转移,在左右轮距很窄的情况下,仍然存在侧翻的危险,所以不能彻底解决紧凑性和行驶性能之间的矛盾。
[0004] 传统的四轮汽车行驶性能好、安全舒适,可以全天候使用,但体积庞大、能耗高、占用交通资源多,因其造成环境污染和交通拥堵问题而受到越来越多法规方面的限制。

发明内容

[0005] 本发明的主要目的在于提供一种超窄轮距车辆,以解决现有技术中的超窄轮距车辆高速过弯时容易倾倒以及无法实现全封闭式车身的问题。
[0006] 为了实现上述目的,本发明提供了一种超窄轮距车辆,包括车身;转向桥;驱动桥,转向桥和驱动桥分别设置在车身的两端,转向桥和/或驱动桥具有至少两个车轮,同桥的任意两个车轮之间的轮距不大于60厘米;至少一个倾摆装置,且倾摆装置设置在同桥的车轮之间,并能够实现超窄轮距车辆的整车倾摆;至少一个设置在倾摆装置上的倾摆控制机构,倾摆控制机构能够通过控制超窄轮距车辆的倾摆而保证超窄轮距车辆不会倾倒;舱罩,舱罩设置在车身的四周以形成封闭空间。
[0007] 进一步地,舱罩可拆卸地与车身连接。
[0008] 进一步地,舱罩不可拆卸地设置在车身的四周。
[0009] 进一步地,倾摆装置包括倾摆件,倾摆件为齿轮机构或多连杆机构,且倾摆件能够使得车轮跟随着车身同步倾摆并同时压紧地面;车架,车架的第一端连接车身,车架的第二端连接倾摆件,倾摆控制机构设置在倾摆件和车架之间。
[0010] 进一步地,倾摆件为齿轮机构,齿轮机构包括齿轮和齿条,齿轮和车架枢接并随车架的倾摆而相对于车架转动,齿条通过连接件枢接在车轮的轴心上并随齿轮的转动而相对于车架上下滑动。
[0011] 进一步地,倾摆件为齿轮机构,齿轮机构由多个齿轮组成,多个齿轮顺次啮合成联动机构,一部分齿轮枢接在车架上并随车架的倾摆而相对于车架转动,另一部分齿轮固定连接在纵向摆臂的一端,纵向摆臂的另一端通过连接部枢接在车轮的轴心上并随着齿轮的转动而相对于车架上下摆动。
[0012] 进一步地,倾摆件包括多个连杆,多个连杆相互连接组成至少一个多边形机构,部分连杆枢接在车架上并随车架的倾摆而相对车架转动,连杆中的靠近车轮的连杆通过连接部枢接在车轮的轴心上并随着与车架枢接的连杆的转动而相对于车架上下运动。
[0013] 进一步地,多边形机构为平行四边形机构或五边形机构。
[0014] 进一步地,倾摆控制机构为止机构,锁止机构在车身的倾摆度处于任意角度时均能够锁止倾摆装置。
[0015] 进一步地,锁止机构包括两个锁止件,两个锁止件分别连接倾摆件和车架且两个锁止件能够发生相对滑动;执行件,两个锁止件之间通过执行件锁止或解锁。
[0016] 进一步地,执行件具有锁止和电动缸,锁止块设置在电动缸的一端,电动缸能够驱动锁止块挤压锁止件,以使两个锁止件锁止。
[0017] 进一步地,锁止机构能够根据车速信号控制执行件的锁止或解锁。
[0018] 进一步地,倾摆控制机构为自动倾摆机构,自动倾摆机构能够自动调节倾摆装置的倾摆角度。
[0019] 进一步地,自动倾摆机构的两端分别连接在倾摆件和车架上,自动倾摆机构能够伸缩或转动以控制倾摆件相对于车架的倾摆角度。
[0020] 进一步地,自动倾摆机构包括倾摆执行器和倾摆力传感器,倾摆力传感器能够产生力信号或扭矩信号,倾摆执行器能够根据力信号或扭矩信号控制自动倾摆机构的伸缩或转动。
[0021] 进一步地,倾摆装置还包括减震机构,减震机构设置在车身和倾摆件之间;或减震机构设置在倾摆件上;或减震机构设置在车轮与倾摆件之间。
[0022] 进一步地,舱罩可开合地连接在车身上。
[0023] 进一步地,舱罩靠近超窄轮距车辆的底部的一端设置有可枢转的开合结构,开合结构能够打开或闭合。
[0024] 进一步地,开合结构和舱罩之间还设置有复位弹簧复位弹簧提供使开合结构闭合的复位力。
[0025] 应用本发明的技术方案,在超窄轮距车辆的转向桥和/或驱动桥上设置有两个轮距不大于60厘米的车轮,同桥的两个车轮之间设置倾摆装置,使得两侧车轮可以跟随着车身同步倾摆并同时压紧地面,避免车辆高速过弯时因为左右车轮之间载荷过分转移而发生侧翻。倾摆装置上还设置有倾摆控制机构,以根据车辆的行驶状态控制车辆的倾摆,使得车辆不会发生倾倒的问题。通过上述方式,实现了超窄轮距车辆安装全封闭式车身并可以高速过弯的目的,使得车辆在保持灵活的行驶性能的同时具有更高的舒适度和环境适应性,其低能耗和节约交通资源的特点,可以有效缓解日益严重的环境污染和交通拥堵问题。附图说明
[0026] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0027] 图1示出了本发明的实施例一中转向桥具有两个车轮的超窄轮距车辆的结构示意图;
[0028] 图2示出了本发明的实施例一中驱动桥具有两个车轮的超窄轮距车辆的结构示意图;
[0029] 图3示出了图1中的具有伸缩式的锁止机构和减震机构的倾摆装置的结构示意图;
[0030] 图4示出了图2中的具有伸缩式的锁止机构和减震机构的倾摆装置的结构示意图;
[0031] 图5示出了图3和图4中的倾摆装置的结构示意图;
[0032] 图6示出了图3和图4中的伸缩式的锁止机构的结构示意图;
[0033] 图7示出了图6中的伸缩式的锁止机构的电动缸的内部结构示意图;
[0034] 图8示出了图3中减震机构设置在车身和倾摆件之间的倾摆装置的结构示意图;
[0035] 图9示出了图4中减震机构设置在车身和倾摆件之间的倾摆装置的结构示意图;
[0036] 图10示出了图9中的倾摆装置设置在驱动桥上的另一种超窄轮距车辆的结构示意图;
[0037] 图11示出了图1中的超窄轮距车辆的舱罩的结构示意图;
[0038] 图12示出了图11中的舱罩和开合结构的连接结构示意图;
[0039] 图13示出了图1中的超窄轮距车辆的舱罩锁组件的结构示意图;
[0040] 图14示出了本发明的实施例二中的伸缩式的自动倾摆机构的结构示意图;
[0041] 图15示出了本发明的实施例三中的具有转动式的锁止机构的倾摆装置的结构示意图;
[0042] 图16示出了图15中的转动式的锁止机构的结构示意图;
[0043] 图17示出了本发明的实施例四中的转动式的自动倾摆机构的结构示意图;
[0044] 图18示出了本发明的实施例五中的倾摆装置的俯视图;
[0045] 图19示出了图18中的倾摆装置具有转动式的倾摆控制机构和减震机构并且设置在转向桥上的俯视图;
[0046] 图20示出了图18中的倾摆装置具有转动式的倾摆控制机构和减震机构并且设置在驱动桥上的俯视图;
[0047] 图21示出了本发明的实施例六中的倾摆装置的方式一的结构示意图;
[0048] 图22示出了本发明的实施例六中的倾摆装置的方式二的结构示意图;
[0049] 图23示出了本发明的实施例六中的倾摆装置的方式三的结构示意图;
[0050] 图24示出了本发明的实施例六中的倾摆装置的方式四的结构示意图;
[0051] 图25示出了本发明的实施例六中的倾摆装置的方式五的结构示意图;
[0052] 图26示出了图21中的倾摆装置具有伸缩式的倾摆控制机构和减震机构并且设置在驱动桥上的结构示意图;
[0053] 图27示出了图21中的倾摆装置具有伸缩式的倾摆控制机构和减震机构并且设置在驱动桥上的另一种结构示意图;
[0054] 图28示出了图22中的倾摆装置具有伸缩式的倾摆控制机构和减震机构并且设置在转向桥上的结构示意图;
[0055] 图29示出了图22中的倾摆装置具有伸缩式的倾摆控制机构和减震机构并且设置在驱动桥上的结构示意图;
[0056] 图30示出了图23中的倾摆装置具有伸缩式的倾摆控制机构和减震机构并且设置在转向桥上的结构示意图;
[0057] 图31示出了图23中的倾摆装置具有伸缩式的倾摆控制机构和减震机构并且设置在驱动桥上的结构示意图;
[0058] 图32示出了图24中的倾摆装置具有伸缩式的倾摆控制机构和减震机构并且设置在转向桥上的结构示意图;
[0059] 图33示出了图24中的倾摆装置具有伸缩式的倾摆控制机构和减震机构并且设置在驱动桥上的结构示意图;
[0060] 图34示出了图25中的倾摆装置具有伸缩式的倾摆控制机构和减震机构并且设置在转向桥上的结构示意图;
[0061] 图35示出了图25中的倾摆装置具有伸缩式的倾摆控制机构和减震机构并且设置在驱动桥上的结构示意图;
[0062] 图36示出了图22中的倾摆装置具有转动式的倾摆控制机构和减震机构并且设置在转向桥上的结构示意图;
[0063] 图37示出了图24中的倾摆装置具有转动式的倾摆控制机构和减震机构并且设置在驱动桥上的结构示意图。
[0064] 其中,上述附图包括以下附图标记:
[0065] 10、车身;20、转向桥;30、驱动桥;31、车轮;40、倾摆装置;41、倾摆件;42、车架;50、倾摆控制机构;51、锁止件;52、执行件;521、锁止块;522、电动缸;523、螺杆;524、螺母;525、内套筒;526、外套筒;527、电机;528、减速齿轮组;529、限位装置;53、锁止力传感器;54、壳体;55、制动盘;56、制动钳;57、导向定位结构;58、蜗轮;59、蜗杆;510、倾摆执行器;520、倾摆力传感器;530、扭矩传感器;60、舱罩;61、复位弹簧;62、伸缩杆;63、开合结构;631、合页;64、密封件;65、舱罩锁组件;651、第一锁钩;652、第二锁钩;653、扭转弹簧;70、减震机构。

具体实施方式

[0066] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0067] 需要指出的是,除非另有指明,本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0068] 在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本发明。
[0069] 为了解决现有技术中的超窄轮距车辆高速过弯时容易倾倒以及无法实现全封闭式车身的问题,本发明提供了一种超窄轮距车辆。
[0070] 实施例一
[0071] 如图1和图2所示的一种超窄轮距车辆,包括车身10、转向桥20、驱动桥30、至少一个倾摆装置40以及舱罩60,转向桥20和驱动桥30分别设置在车身10两端,转向桥20或驱动桥30具有至少两个车轮31,同桥的任意两个车轮31之间的轮距不大于60厘米;倾摆装置40设置在同桥的车轮31之间,并能够实现超窄轮距车辆的整车倾摆,倾摆装置40上设置有至少一个倾摆控制机构50,倾摆控制机构50能够通过控制车辆的倾摆保证车辆不会倾倒;舱罩60设置在车身10的四周以形成封闭空间。
[0072] 具体地,在超窄轮距可整体倾摆车辆的转向桥20或驱动桥30上设置有两个轮距不大于60厘米的车轮31,同桥的两个车轮31之间设置倾摆装置40,使得两侧车轮31可以跟随着车身10同步倾摆并同时压紧地面而实现整车倾摆,避免车辆高速过弯时因为左右车轮31之间的载荷过分转移而发生侧翻,保证车辆高速过弯时的稳定性,倾摆装置40上还设置有倾摆控制机构50,在本实施例中,倾摆控制机构50为伸缩式的锁止机构,以控制车辆的倾摆,锁止机构在车身10倾摆到任意位置时均能够锁止倾摆装置40。通过上述方式,实现了超窄轮距车辆高速过弯稳定以及安装全封闭式车身的目的。在本实施例中,舱罩60是可拆卸地设置在车身10上,当然,舱罩60也可以是不可拆卸地设置在车身10上。
[0073] 如图3和图4所示,倾摆装置40包括倾摆件41,倾摆件41为齿轮机构,且能够使得车轮31跟随着车身10同步倾摆并同时压紧地面;车架42,车架42的第一端连接车身10,车架42的第二端连接倾摆件41,倾摆控制机构50设置在倾摆件41和车架42之间。
[0074] 具体地,倾摆装置40的倾摆件41连接在车轮31和车架42上,倾摆件41能够控制车轮31的倾摆,使得车身10倾摆时能够通过车架42带动倾摆件41倾摆,进而实现车轮31的倾摆。倾摆控制机构50设置在倾摆件41和车架42之间,并且倾摆控制机构50是锁止机构,锁止机构能够通过锁止倾摆件41和车架42之间的相对位置关系使得倾摆件41无法倾摆,进而实现车辆整体倾摆的锁定。
[0075] 如图5所示,在本实施例中,倾摆件41为齿轮机构,齿轮机构包括齿轮和齿条,齿轮和车架42转动连接并随车架42的倾摆而转动,齿条通过连接部枢接在车轮31轴心上并随齿轮的转动而相对于车架42上下滑动。
[0076] 具体地,倾摆件41由齿轮和两个齿条组成,齿轮转动连接在车架42上,并且齿轮能够随车架42的倾摆而转动,两个齿条分别设置在齿轮的两侧,且分别通过连接部可枢转地连接在两个车轮31的轴心上并随齿轮的转动而相对于车架42上下滑动,当车身10带动车架42一同倾摆时,齿轮跟随车架42的倾摆发生转动,带动两侧齿条滑动,进而齿条带动两侧车轮31与车架42同步倾摆并相对于车架42一升一降,实现车辆整体的倾摆。
[0077] 如图6所示,锁止机构包括两个锁止件51,两个锁止件51分别连接倾摆件41和车架42且两个锁止件51能够发生相对滑动;执行件52,两个锁止件51之间通过执行件52锁止或解锁。以此实现对车架42和倾摆件41之间的相对位置的锁定和解锁,同时两个锁止件51之间能够发生相对滑动,执行件52能够使得锁止件51在任意位置均能够锁止,实现车辆整体保持竖直或保持任意倾摆位置。
[0078] 可选地,执行件52具有锁止块521和电动缸522,锁止块521设置在电动缸522的一端,电动缸522能够驱动锁止块521挤压锁止件51,以使两个锁止件51锁止。
[0079] 具体地,执行件52的锁止作用是通过电动缸522的压紧作用实现的,锁止件51的一侧设置有电动缸522,电动缸522挤压两个锁止件51,使得两个锁止件51相互接触,在摩擦力的作用下能够锁止两个锁止件51的相对位置。电动缸522的挤压锁止件51的一端设置有锁止块521,锁止块521能够增大电动缸522与锁止件51的接触面积,保证锁止件51锁止的可靠性,由于是采用摩擦力进行锁止,因而能够保证锁止件51在任意位置均能够锁止。当然电动缸522也可以是两个,两个电动缸522分别设置在锁止件51的两侧,两个电动缸522同时向锁止件51的方向运动,实现对执行件52的夹紧。
[0080] 在如图6所示的优选实施例中,两个锁止件51分别为套筒和滑杆,以形成伸缩式的锁止机构,两个锁止件51分别连接在倾摆件41和车架42上,当超窄轮距车辆倾摆时滑杆在套筒内滑动,当锁止块521在电动缸522的作用下将滑杆和套筒压紧在一起时,摩擦力将阻止滑杆在套筒内的滑动,从而达到锁止倾摆装置40的目的。
[0081] 如图7所示具有自锁特性的电动缸522,其自锁特性能够保证电动缸522伸出后不会被轴向上作用的外力推回,锁止以后不再需要能量供应,从而达到节能的目的。电动缸522由螺杆523和螺母524组成的具有自锁特性的运动副、内套筒525、外套筒526、电机527、减速齿轮组528、伸出和缩回的限位装置529、以及轴承组成。电机527通电转动,经过减速齿轮组528减速后,带动螺杆523转动,由于螺母524相对于外套筒526不能转动,螺杆523的转动会带动螺母524及与其相连的内套筒525沿着外套筒526伸缩,因为内套筒525与锁止块
521相连,从而实现带动锁止块521伸缩的目的。另外,电动缸522中集成了伸出和缩回限位装置529,保证电动缸522到达伸出极限或者缩回极限时电机527断电停转。电动缸522还包含锁止力传感器53,锁止力传感器53能够产生力信号,当电动缸轴向推力达到预先设定的阈值后,认为压紧力已经足够大,电机断电停转。
[0082] 可选地,锁止机构能够根据车速信号控制执行件52的锁止或解锁。
[0083] 具体地,通过判断车速信号确定锁止机构是否需要锁止,当超窄轮距车辆的车速较低时,电机527转动,使得电动缸522端部的锁止块521伸出以锁止锁止件51,倾摆件41也就无法发生倾摆,实现车辆的倾摆装置40的锁止,从而超窄轮距车辆不会发生倾倒;当车速超过阈值后,电机527反转,使得电动缸522端部的锁止块521缩回以解锁锁止件51,实现车辆的倾摆装置40的解锁,使用者可以通过自己调整重心实现倾摆来维持车辆的稳定行驶。当然,锁止机构也可以采用液动或气动或通过使用者手动控制等方式锁止和解锁。
[0084] 可选地,车辆的倾摆装置40还包括减震机构70,减震机构70设置在车轮31与倾摆件41之间或者车身10与倾摆件41之间。
[0085] 具体地,车辆的倾摆装置40上还设置有减震机构70,减震机构70可以设置在两个车轮31和倾摆件41之间,如图3和图4所示,减震机构70也可以设置在车身10和倾摆件41之间,如图8和图9所示。作为举例,图10示出了图9中的倾摆装置的驱动桥在超窄轮距车辆中的设置方式。
[0086] 进一步可选地,减震机构70为减震弹簧和阻尼器。
[0087] 可选地,驱动桥两轮可以采用轮毂电机独立驱动,可以省去差速装置和驱动半轴,从而节省空间,使后桥的布置更加灵活和紧凑;一般正常行驶的情况下只需要控制左右车轮驱动力相等,在必要的时候还可以通过调节左右车轮驱动力的分配实现车辆横摆主动控制,进一步改善车辆的操纵性能。
[0088] 如图11所示,舱罩60可开合地连接在车身10上。
[0089] 具体地,由于舱罩60是全封闭式的结构,因而为了方便舱罩60的开合,舱罩60通过伸缩杆62铰接的方式与车身10连接,伸缩杆62可以通过电机驱动并具有和图7所示的电动缸相同的内部构造。当使用电力驱动伸缩杆62伸缩时,舱罩60上还设置有按钮以控制伸缩杆62的伸缩,来实现舱罩60的开合。由于要求既可以从车内也可以从车外控制舱罩60的开合,所以在内外两侧均应布置有开合舱罩60的按钮,为了操作方便,内部的舱罩60的按钮可以布置在车把上。一旦骑行人员发现倾摆装置40发生故障或者由于其它原因造成车辆有倾倒危险,通过按下相应按钮,舱罩60的伸缩杆62迅速将舱罩60打开,使用者可以将腿伸出以维持车辆稳定,从而为行车安全提供二次保护。伸缩杆62也可以用空气弹簧取代,在这种情况下使用者需要手动完成舱罩60的开合。当然,连接舱罩60和车身10的铰链也可以采用多自由度联动的复杂铰链,比如舱罩60在向后翻转的同时向后移动以及在向前翻转的同时向前移动,从而使舱罩60的开合更加灵活,增加车身10和舱罩60造型设计的自由度。连接舱罩60和车身10的铰链可以采用易拆分设计,以便在不需要舱罩60时可以容易地将舱罩60卸下。如果不采用上述可整体后翻的乘员舱设计,亦可以采用类似汽车的有的固定乘员舱设计。具体而言,舱罩60不可拆卸地设置在车身10上,在舱罩60的侧面设置有可开合的舱门,骑行人员可以通过舱门进入到舱罩60内。
[0090] 可选地,舱罩60靠近车辆底部的一端设置有可枢转的开合结构63,开合结构63能够打开或闭合。
[0091] 具体地,舱罩60的底部设置有开合结构63,开合结构63能够打开以使使用者伸出双脚,在倾摆装置40失效时或者由于其它原因造成车辆有倾倒的危险时,使用者用双腿撑开开合结构63即可通过人力的方式实现车辆的平衡,而不需要整体打开舱罩60,减少了操作过程所需时间,进一步保证车辆整体的安全性。
[0092] 如图12所示,开合结构63和舱罩60之间设置有密封件64。使得舱罩60和开合结构63形成一个密封的整体,保证舱罩60整体的密封性
[0093] 可选地,开合结构63和舱罩60之间还设置有复位弹簧61,复位弹簧61提供使开合结构63闭合的复位力。复位弹簧61连接开合结构63和舱罩60,并提供使开合结构63闭合的复位力,保证开合结构63在正常情况下能够保持闭合状态,实现车辆的整体的封闭性。当倾摆装置40发生故障或者由于其它原因造成车辆有倾倒危险时,骑行人员可以克服复位弹簧61的阻力将腿从开合结构63伸出以维持车辆稳定,从而为行车安全提供再次保护。
[0094] 可选地,车身10和舱罩60之间还设置有舱罩锁组件65,舱罩锁组件65能够使得舱罩60保持闭合。
[0095] 具体地,车身10和舱罩60之间设置有舱罩锁组件65,舱罩锁组件65能够防止行驶过程中舱罩60意外弹起而影响驾驶进而造成交通事故的问题,保证使用者的安全。
[0096] 如图13所示的优选实施例中,舱罩锁组件65包括第一锁钩651、第二锁钩652和扭转弹簧653,第一锁钩651设置在舱罩60上,第二锁钩652设置在车身10上,第一锁钩651和第二锁钩652能够卡接,以使舱罩60闭合,扭转弹簧653连接车身10和第二锁钩652,并提供第二锁钩652向第一锁钩651运动的复位力。
[0097] 具体地,舱罩锁组件65的第一锁钩651能够卡接在第二锁钩652上,实现舱罩60保持闭合状态,当第二锁钩652发生转动后,第一锁钩651脱离第二锁钩652的限制,舱罩60能够自由打开,以使使用者能够打开舱罩60,扭转弹簧653为第二锁钩652提供向第一锁钩651运动的复位力,以此实现舱罩60的闭合。
[0098] 为了进一步提高雨天气行车的安全性,可以在舱罩60前方安装雨刮器。由于乘员舱是封闭的,可以考虑安装空调设备,进一步提高乘坐的舒适性。
[0099] 实施例二
[0100] 与实施例一的区别在于,倾摆控制机构50为伸缩式的自动倾摆机构。
[0101] 可选地,自动倾摆机构的两端分别连接在倾摆件41和车架42上,自动倾摆机构能够伸缩以控制倾摆件41相对于车架42的倾摆角度。
[0102] 具体地,为了使得车辆可以根据行驶状态自主进行倾摆调节,在倾摆装置40上设置有自动倾摆机构,自动倾摆机构自身能够伸缩,其两端分别连接在倾摆件41和车架42上,通过调整自动倾摆机构的伸缩,进而控制倾摆件41的倾摆角度,实现车辆的自主倾摆,使用者不再需要通过自己调整重心来调节倾摆角度以维持车辆的平衡,极大简化了车辆的使用难度,提高了使用者的使用体验。
[0103] 如图14所示,自动倾摆机构包括倾摆执行器510和倾摆力传感器520,倾摆力传感器520能够产生力信号,倾摆执行器510能够根据力信号控制自动倾摆机构的伸缩。
[0104] 具体地,本实施例的倾摆执行器510是电动缸,其结构和上述图7所示的锁止机构的电动缸522相同,倾摆电动缸通过连接件直接连接在倾摆件41和车架42之间,在倾摆电动缸的轴向上设置有倾摆力传感器520,倾摆力传感器520能够根据倾摆件41和车架42之间的受力情况产生力信号,通过该力信号控制自动倾摆机构的伸缩。具体而言,当车辆上有横向力,比如过弯时的离心力的作用需要倾摆时,由于横向力会在倾摆件41和车架42之间产生一定的力,倾摆力传感器520感受到相应的力的变化后,产生力信号,该力信号能够控制倾摆电动缸启动,倾摆电动缸会发生伸缩,进而倾摆件41能够发生倾摆,实现车辆的整体倾摆,以便利用作用在车辆上的重力产生的力矩来平衡横向力产生的力矩,当重力产生的力矩和横向力产生的力矩达到平衡时,倾摆件41和车架42之间没有相互作用的力,倾摆力传感器520没有力信号输出,倾摆电动缸停止工作,倾摆件41在倾摆电动缸自锁力的作用下被锁止在力矩平衡位置,从而实现车辆的倾摆装置40能够自动控制倾摆,保证车辆过弯时的稳定性。使用时,使用者不再需要自己通过移动重心来维持车辆的平衡,而且在低速行驶或者停车过程时,车辆能够自动摆正并在倾摆电动缸自锁力的作用下被锁止在该摆正的位置,从而不会发生倾倒。
[0105] 自动倾摆机构的伸缩可以通过电动、液压、气动等多种形式实现,出于经济性、可靠性、易实现性和易维护性以及节能环保方面的考虑,优先采用电动机械式的自动倾摆机构。当然,也可以将倾摆力传感器520集成在车辆的轮毂中,通过测量作用在车轮31上的轴向力实现车辆的自动倾摆控制,因为只有车辆上作用的重力和横向力达到平衡以后,车轮31上才没有轴向作用力;在车辆转向轮主销倾斜的情况下,路面作用在车轮上的轴向力会产生一个绕主销的力矩,因此也可以通过在转向机构中集成力矩传感器测量这个力矩来实现自动侧摆控制。
[0106] 实施例三
[0107] 与实施例一的区别在于,倾摆控制机构50是转动式的锁止机构。
[0108] 具体地,如图15和图16所示,转动式的锁止机构由制动盘55、制动钳56、电动缸522、壳体54及导向定位结构57组成,其中,制动盘55和倾摆件41固定连接,制动钳56及电动缸522安装在壳体54中,导向定位结构57包括导向孔、导向销和回位弹簧,壳体54上的导向销可以在车架42上的导向孔内滑动,当电动缸522伸出后,可以推动制动钳56从两侧将制动盘55夹紧;在制动钳56未将制动盘55夹紧时,车辆可以自由倾摆,当制动钳56将制动盘55夹紧以后,倾摆装置40将被锁止,其中,制动盘55和壳体54作为锁止件使用,制动钳56和电动缸522作为执行件使用。当然,也可以采用类似于汽车中的鼓式制动器代替上述钳盘式制动器
[0109] 实施例四
[0110] 与实施例三的区别在于,倾摆控制机构50为转动式的自动倾摆机构。
[0111] 如图17所示的具有自锁特性的电动机械式的转动式的自动倾摆机构的实施例,其自锁特性能够保证电机527断电停转后倾摆装置40处于锁止状态。具体地,该转动式的自动倾摆机构由蜗轮58和蜗杆59组成的具有自锁特性的运动副、电机527、减速器、扭矩传感器530以及外壳构成。其中,外壳固定在车架42上,蜗轮58的输出轴和倾摆件41花键连接,在本实施例中,和蜗轮58的输出轴花键连接的倾摆件41是与车架42枢接的齿轮。电机527通电转动,经过减速器减速后,带动蜗杆59转动,进而推动蜗轮58转动,蜗轮58的转动再传递给倾摆件41,从而使倾摆件41相对车架42转动,实现车辆的倾摆。在蜗轮58和倾摆件41的连接部分集成了扭矩传感器530,用于实现自动倾摆调节。与实施例二中的伸缩式的自动倾摆机构的情况类似,当车身上作用的重力和横向力达到平衡状态以后,蜗轮58和倾摆件41之间应该没有力矩存在,当扭矩传感器530检测到扭矩时,自动倾摆机构自动调节车辆倾摆角度,直到重力产生的力矩和横向力产生的力矩达到平衡状态,从而扭矩传感器530的输出信号减小到预设阈值范围之内。
[0112] 实施例五
[0113] 与实施例一的区别在于,齿轮机构由多个齿轮组成,多个齿轮顺次啮合成联动机构,一部分齿轮枢接在车架42上并随车架42的倾摆而相对于车架42转动,另一部分齿轮固定连接在纵向摆臂的一端,纵向摆臂的另一端通过连接部枢接在车轮31的轴心上并随着齿轮的转动而相对于车架42上下摆动。
[0114] 如俯视图18所示,齿轮机构由四个锥齿轮组成,四个锥齿轮顺次啮合形成环形联动机构,前后相对的两个锥齿轮转动连接在车架42上,另外两个左右相对的锥齿轮分别固定连接在纵向摆臂的一端,纵向摆臂的另一端通过连接部枢接在车轮31的轴心上,当车身10带动车架42一同倾摆时,与车架42枢接的前后两个锥齿轮相对车架42发生转动,转动传递到相邻的左右两个锥齿轮上,进而带动两侧车轮31相对于车架42一升一降并与车架42同步倾摆,实现车辆整体的倾摆。
[0115] 如俯视图19所示为本实施例中采用齿轮倾摆机构并且具有转动式的倾摆控制机构50和减震机构70的倾摆装置40在转向桥上的设置方式;如俯视图20所示为本实施例中采用齿轮倾摆机构并且具有转动式的倾摆控制机构50和减震机构70的倾摆装置40在驱动桥上的设置方式。
[0116] 实施例六
[0117] 与实施例一的区别在于,倾摆件41包括多个连杆,多个连杆相互连接组成至少一个多边形机构,部分连杆枢接在车架42上并随车架42的倾摆而相对车架42转动,靠近车轮31的连杆通过连接部枢接在车轮31的轴心上并随着与车架42枢接的连杆的转动而相对于车架42上下运动,当车身10带动车架42一同倾摆时,连杆组成的多边形机构能够相对于车架42发生摆动,进而带动两侧车轮31与车架42同步倾摆并相对于车架42一升一降,实现车辆整体的倾摆。
[0118] 多边形机构为平行四边形机构或五边形机构,根据连杆的个数不同,倾摆件41有多种连接方式。
[0119] 方式一,如图21所示,倾摆件41形成一个平行四边形机构,靠近车底和远离车底各有一根平连杆可枢转地连接在车架42上,和车轮31相连的竖直连杆分别与上下水平连杆的两端枢接,当车架42倾摆时,靠近车底的水平连杆和远离车底的水平连杆相对车架42发生转动,引起平行四边形机构的形状改变,实现靠近车轮31的连杆连同车轮31与车架42同步倾摆并相对于车架42一升一降,从而实现车辆整体的倾摆。
[0120] 方式二,如图22所示,倾摆件41形成一个五边形机构,远离车底的一根连杆可枢转地连接在车架42上,靠近车底的两根连杆的一端可枢转地连接在车架42上,与车轮31相连的连杆的两端分别枢接于上下连杆的两端,当车架42倾摆时,靠近车底的连杆和远离车底的连杆相对于车架42发生转动,引起五边形机构的形状改变,实现靠近车轮31的连杆连同车轮31与车架42同步倾摆并相对于车架42一升一降,从而实现车辆整体的倾摆。
[0121] 方式三,如图23所示,倾摆件41靠近车底形成左右各一小平行四边形机构,小平行四边形机构上下连杆的一端均与车架42枢接,小平行四边形机构上下连杆的另外一端与和车轮31相连的连杆枢接,两个小平行四边形机构的上连杆分别与一根竖直连杆的一端枢接,两根竖直连杆的另一端可枢转地连接在远离车底的一根水平连杆两端,水平连杆中部和车架42枢接。车架42倾摆时,水平连杆相对车架42转动,进而引起两个小平行四边形机构同步发生形状改变,实现靠近车轮31的连杆连同车轮31与车架42同步倾摆并相对于车架42一升一降,从而实现车辆整体的倾摆。
[0122] 方式四,如图24所示,与图23所示情形类似,倾摆件41靠近车底形成左右各一小平行四边形机构,两个小平行四边形机构的上连杆分别与一根倾斜连杆的一端转动连接,两根倾斜连杆的另一端与一根竖直连杆转动连接,该竖直连杆的一端和车架42转动连接。车架42倾摆时,竖直连杆连同倾斜连杆相对车架42转动,进而引起两个小平行四边形机构同步发生形状改变,实现靠近车轮31的连杆连同车轮31与车架42同步倾摆并相对于车架42一升一降,从而实现车辆整体的倾摆。
[0123] 方式五,如图25所示,与图23所示情形类似,倾摆件41靠近车底形成左右各一小平行四边形机构,两个小平行四边形机构的上连杆分别与一根竖直连杆的一端固定连接,两根竖直连杆的另一端枢接在远离车底的一根水平连杆的两端,该水平连杆的中部滑道与车架42上的滑道销接。车架42倾摆时,带滑道的水平连杆相对车架42滑动并转动,进而引起两个小平行四边形机构同步发生形状改变,实现靠近车轮31的连杆连同车轮31与车架42同步倾摆并相对于车架42一升一降,从而实现车辆整体的倾摆。
[0124] 如图26至35所示为本实施例中的几种具有伸缩式的倾摆控制机构50和减震机构70的倾摆装置40的设置方式,其中,图26为本实施例中的采用方式一中的倾摆件41的倾摆装置40在驱动桥上的设置方式,减震机构70设置在倾摆件41与车身10之间;图27为本实施例中的采用方式一中的倾摆件41的倾摆装置40在驱动桥上的另一种设置方式,减震机构70设置在倾摆件41与车轮31之间;图28为本实施例中的采用方式二中的倾摆件41的倾摆装置
40在转向桥上的设置方式;图29为本实施例中的采用方式二中的倾摆件41的倾摆装置40在驱动桥上的设置方式;图30为本实施例中的采用方式三中的倾摆件41的倾摆装置40在转向桥上的设置方式;图31为本实施例中的采用方式三中的倾摆件41的倾摆装置40在驱动桥上的设置方式;图32为本实施例中的采用方式四中的倾摆件41的倾摆装置40在转向桥上的设置方式;图33为本实施例中的采用方式四中的倾摆件41的倾摆装置40在驱动桥上的设置方式;图34为本实施例中的采用方式五中的倾摆件41的倾摆装置40在转向桥上的设置方式;
图35为本实施例中的采用方式五中的倾摆件41的倾摆装置40在驱动桥上的设置方式。和图
21所示的方式一的倾摆件41相比,采用图22至图25所示的方式二至方式五的倾摆件41可以将减震机构70更灵活和更紧凑地直接设置在倾摆件41上,从而有利于节省空间和降低成本。当然,倾摆控制机构50也可以采用转动式的,仅作为举例,图36和图37为本实施例中的两种具有转动式的倾摆控制机构50和减震机构70的倾摆装置40的设置方式,其中,图36为本实施例中的采用方式二中的倾摆件41的倾摆装置40在转向桥上的设置方式;图37为本实施例中的采用方式四中的倾摆件41的倾摆装置40在驱动桥上的设置方式。
[0125] 当然,倾摆装置40除了采用上述的机械式结构,也可以采用电磁式或液压式或气动式等方式。
[0126] 从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
[0127] 1、有效解决现有技术中的超窄轮距车辆高速过弯容易倾倒以及无法实现全封闭式车身的问题;
[0128] 2、整体结构紧凑,车辆体积小重量轻,占用交通资源少,节能环保;
[0129] 3、车辆环境适应性好,行驶性能优越,乘坐安全舒适;
[0130] 4、制造加工方便,成本低。
[0131] 显然,上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
[0132] 需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
[0133] 需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0134] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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