车身侧倾驱动机构及应用该机构的车辆

摘要

本发明涉及车辆底盘技术领域，公开了一种车身侧倾驱动机构及应用该机构的车辆，车身侧倾驱动机构包括：车架、车身、左曲柄、左连杆、右曲柄、右连杆、左齿轮、中齿轮、右齿轮，车身与车架绕侧倾轴线转动连接，由左曲柄、左连杆和右曲柄、右连杆组成两组联接车身与车架的运动链，左、中、右三个齿轮啮合传动，左齿轮、左曲柄和右齿轮、右曲柄同方向等角度转动，致动器驱动中齿轮转动，通过双路串联运动链驱动车身侧倾运动，闭式传动回路消除传动间隙、减小运动冲击，提高侧倾过程车辆的稳定性和可靠性，应用于车辆在过弯时或者驶过倾斜路面时车身主动倾斜一定角度来抵抗离心力或侧翻力，以保持车辆稳定的行驶姿态。

权利要求

1.车身侧倾驱动机构，其特征在于，包括：车架、车身、左曲柄、左连杆、右曲柄、右连杆、左齿轮、中齿轮、右齿轮，车身与车架在侧倾中心O绕侧倾轴线L转动连接，侧倾中心O位于车架中线和车身的对称线上，左曲柄一端与车架在A点转动连接，左连杆一端与车身在C点转动连接，左曲柄另一端与左连杆另一端转动连接、连接点B，右曲柄一端与车架在D点转动连接，右连杆一端与车身在F点转动连接，右曲柄另一端与右连杆另一端转动连接、连接点E，各连接点处相对转动轴线平行于侧倾轴线L，连接点A、D关于车架中线对称，连接点C、F以车身的对称线为中垂线，形成ABCO和DEFO两个平行四边形运动链，且AB＝DE、BC＝EF，车架中线上G点，左齿轮、中齿轮、右齿轮分别在车架上A、G、D点转动连接，三个圆柱齿轮顺序啮合传动，左齿轮与右齿轮等速同向转动，左齿轮与左曲柄固连、共同绕A点转动，右齿轮与右曲柄固连、共同绕D点转动；

其中：致动器驱动中齿轮转动，通过左齿轮和右齿轮使左曲柄和右曲柄等角度同向转动，经左连杆和右连杆同步联动、车身相对车架绕侧倾轴线L转动侧倾角β，双路串联运动链驱动车身侧倾运动，闭式传动回路消除传动间隙。

2.根据权利要求1所述的车身侧倾驱动机构，其特征在于，所述的致动器选用电磁式致动器、或者机电式致动器、或者电液式致动器，均可获得所需车身侧倾角β。

3.车身主动侧倾四轮车辆，其特征在于，包括：权利要求1所述的车身侧倾驱动机构，由所述的车架通过四组悬架和减震器按照给定的轴距和轮距分别连接左前轮、右前轮、左后轮、右后轮，双前轮转向，双后轮驱动，构成具备前轮转向、后轮驱动、车身主动侧倾特征的四轮车辆。

4.车身主动侧倾倒三轮车辆，其特征在于，包括：权利要求1所述的车身侧倾驱动机构，由所述的车架通过两组悬架和减震器按照给定的轮距分别连接左前轮、右前轮，双前轮转向，车身通过摆臂和减震器按照给定的轴距连接一个后车轮，后轮驱动，构成具备前轮转向、单后轮驱动、车身主动侧倾特征的倒三轮车辆。

说明书

车身侧倾驱动机构及应用该机构的车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及一种车身侧倾驱动机构及应用该机构的车辆，属于车辆底盘技术领域，特别涉及车身侧倾驱动及控制技术范畴。

背景技术

[0002] 主动侧倾控制系统通过控制车辆在转弯时向转弯内侧倾斜程度，提高了车辆转弯时的操纵稳定性、平顺性、通行速度和安全性，车辆主动侧倾技术可以使车辆在过弯时或者驶过倾斜路面时自动倾斜一定角度，产生一个平衡力矩，来抵抗车辆受到的离心力或侧翻力，以保持车辆稳定的行驶姿态。

[0003] 车辆主动侧倾技术通常由车身独立侧倾、车身和车轮联动侧倾两种方式实施，其中：车身和车轮联动侧倾方式，车身侧倾与车辆转向运动相互影响，车辆转弯时的操纵稳定性、平顺性和安全性较好，需要采用两轮独立转向或四轮独立转向，或者采用由侧倾机构和转向机构联动组成的车辆转向侧倾联动装置实现，但结构复杂、造价高，适宜于高端车辆；车身独立侧倾方式，车身侧倾与车辆转向运动独立进行、互不干涉，可以采用任意的转向机构，结构简单、造价低，通常由致动器直接驱动车身相对车架转动，造成车辆转弯时的操纵稳定性、平顺性及安全可靠性较差；探索车身独立侧倾驱动方式，研究车身独立侧倾传动、控制方法，为降低主动侧倾车辆造价、提高车身独立侧倾车辆性能具有理论意义和实用价值。

发明内容

[0004] 本发明目的是要提供一种车身侧倾驱动机构及应用该机构的车辆，采用双路串联驱动车身侧倾运动，闭式传动回路消除传动间隙、减小运动冲击，提高侧倾过程车辆的稳定性和可靠性，应用于车辆在过弯时或者驶过倾斜路面时车身主动倾斜一定角度来抵抗离心力或侧翻力，以保持车辆稳定的行驶姿态。

[0005] 为了达到本发明的目的所采取的技术方案如下：

[0006] 车身侧倾驱动机构包括：车架(1)、车身(2)、左曲柄(3)、左连杆(4)、右曲柄(5)、右连杆(6)、左齿轮(7)、中齿轮(8)、右齿轮(9)，车身(2)与车架(1)在O点绕侧倾轴线L转动连接，侧倾中心O位于车架(1)中线和车身(2)的对称线上，左曲柄(3)一端与车架(1)在A点转动连接，左连杆(4)一端与车身(2)在C点转动连接，左曲柄(3)另一端与左连杆(4)另一端转动连接、连接点B，右曲柄(5)一端与车架(1)在D点转动连接，右连杆(6)一端与车身(2)在F点转动连接，右曲柄(5)另一端与右连杆(6)另一端转动连接、连接点E，各连接点处相对转动轴线平行于侧倾轴线L，连接点A、D关于车架(1)中线对称，连接点C、F以车身(2)的对称线为中垂线，形成ABCO和DEFO两个平行四边形运动链，且AB＝DE、BC＝EF，车架(1)中线上G点，左齿轮(7)、中齿轮(8)、右齿轮(9)分别在车架(1)上A、G、D点转动连接，三个圆柱齿轮顺序啮合传动，左齿轮(7)与右齿轮(9)等速同向转动，左齿轮(7)与左曲柄(3)固连、共同绕A点转动，右齿轮(9)与右曲柄(5)固连、共同绕D点转动，组成车身侧倾驱动机构；致动器驱动中齿轮(8)绕G点转动，通过左齿轮(7)和右齿轮(9)使左曲柄(3)和右曲柄(5)等角度同向转动，经左连杆(4)和右连杆(6)同步联动、车身(2)相对车架(1)绕侧倾轴线L转动侧倾角β，由ABCO和DEFO双路串联运动链驱动车身侧倾运动，形成GABCOFEDG闭式传动回路消除传动间隙、减小运动冲击，实现车身侧倾运动平稳、安全可靠。

[0007] 上述的车身侧倾驱动机构中，致动器选用电磁式致动器、或者机电式致动器、或者电液式致动器，均可获得所需车身侧倾角β。

[0008] 车身主动侧倾四轮车辆包括：车身侧倾驱动机构，由车架通过四组悬架和减震器按照给定的轴距和轮距分别连接左前轮、右前轮、左后轮、右后轮，双前轮转向，双后轮驱动，构成具备前轮转向、后轮驱动、车身主动侧倾特征的四轮车辆。

[0009] 车身主动侧倾倒三轮车辆包括：车身侧倾驱动机构，由车架通过两组悬架和减震器按照给定的轮距分别连接左前轮、右前轮，双前轮转向，车身通过摆臂和减震器按照给定的轴距连接一个后车轮，后轮驱动，构成具备前轮转向、单后轮驱动、车身主动侧倾特征的倒三轮车辆，具备体积小，机动、灵活特点。

[0010] 本发明的有益效果在于，所提出的一种车身侧倾驱动机构及应用该机构的车辆，采用双路串联驱动车身侧倾运动，闭式传动回路消除传动间隙、减小运动冲击，提高侧倾过程车辆的稳定性和可靠性，应用于车辆转向时车身主动侧倾，以便车辆在过弯时或者驶过倾斜路面时车身主动倾斜一定角度来抵抗离心力或侧翻力，保持车辆稳定的行驶姿态。

附图说明

[0011] 图1为车身侧倾驱动机构简图；

[0012] 图2为车身侧倾驱动机构侧倾原理图；

[0013] 图3为车身主动侧倾四轮车辆组成原理图；

[0014] 图4为车身主动侧倾倒三轮车辆组成原理图；

[0015] 图中；1--车架，2--车身，3--左曲柄，4--左连杆，5--右曲柄，6--右连杆，7--左齿轮，8--中齿轮，9--右齿轮。

具体实施方式

[0016] 下面根据附图对本发明的实施例进行描述。

[0017] 图1所示的车身侧倾驱动机构简图，车身侧倾驱动机构包括：车架(1)、车身(2)、左曲柄(3)、左连杆(4)、右曲柄(5)、右连杆(6)、左齿轮(7)、中齿轮(8)、右齿轮(9)，车身(2)与车架(1)在O点绕侧倾轴线L转动连接，侧倾中心O位于车架(1)中线和车身(2)的对称线上，左曲柄(3)一端与车架(1)在A点转动连接，左连杆(4)一端与车身(2)在C点转动连接，左曲柄(3)另一端与左连杆(4)另一端转动连接、连接点B，右曲柄(5)一端与车架(1)在D点转动连接，右连杆(6)一端与车身(2)在F点转动连接，右曲柄(5)另一端与右连杆(6)另一端转动连接、连接点E，各连接点处相对转动轴线平行于侧倾轴线L，连接点A、D关于车架(1)中线对称，连接点C、F以车身(2)的对称线为中垂线，形成ABCO和DEFO两个平行四边形运动链，且AB＝DE、BC＝EF，车架(1)中线上G点，左齿轮(7)、中齿轮(8)、右齿轮(9)分别在车架(1)上A、G、D点转动连接，三个直齿圆柱齿轮具有相同的模数和压力角，三个直齿圆柱齿轮顺序啮合传动，左齿轮(7)和右齿轮(9)齿数相等，左齿轮(7)与右齿轮(9)等速同向转动，左齿轮(7)与中齿轮(8)啮合传动中心距AG，中齿轮(8)与右齿轮(9)啮合传动中心距GD，AG＝GD，左齿轮(7)与左曲柄(3)固连、共同绕A点转动，右齿轮(9)与右曲柄(5)固连、共同绕D点转动，组成一种车身侧倾驱动机构。

[0018] 图2所示的车身侧倾驱动机构侧倾原理图，致动器M固连于车架上，致动器M输出轴驱动中齿轮(8)绕G点转动，通过与中齿轮(8)啮合的左齿轮(7)和右齿轮(9)使左曲柄(3)和右曲柄(5)等角度同向转动，经左连杆(4)和右连杆(6)同步联动、车身(2)相对车架(1)绕侧倾轴线L转动侧倾角β，由ABCO和DEFO双路串联运动链驱动车身侧倾运动，形成GABCOFEDG闭式传动回路消除传动间隙、减小运动冲击，实现车身侧倾运动平稳、安全可靠；致动器选用电磁式致动器、或者机电式致动器、或者电液式致动器，均可获得所需车身侧倾角β。设工作中车身质量m、车身质心距离侧倾轴线L距离h、重力加速度g，车身侧倾角β，平衡力矩N＝mg·h·sin(β)，由平衡力矩N来抵抗车辆受到的离心力或侧翻力，以保持车辆稳定的行驶姿态。

[0019] 图3所示的车身主动侧倾四轮车辆组成原理图，车身主动侧倾四轮车辆包括：车身侧倾驱动机构，由车架通过四组悬架和减震器按照给定的轴距和轮距分别连接左前轮、右前轮、左后轮、右后轮，两组前悬架相同，等腰梯形转向机构联动双前轮转向，两组后悬架相同，双后轮轮毂电机驱动，构成具备前轮转向、后轮驱动、车身主动侧倾特征的四轮车辆。

[0020] 图4所示的车身主动侧倾倒三轮车辆组成原理图，车身主动侧倾倒三轮车辆包括；车身侧倾驱动机构，由车架通过两组相同的悬架和减震器按照给定的轮距分别连接左前轮、右前轮，等腰梯形转向机构联动双前轮转向，车身通过摆臂和减震器按照给定的轴距连接一个后车轮，后轮轮毂电机驱动，构成具备前轮转向、单后轮驱动、车身主动侧倾特征的倒三轮车辆，具备体积小，机动、灵活特点。

[0021] 通过以上实施例，本发明所提出的一种车身侧倾驱动机构及应用该机构的车辆，采用双路串联驱动车身侧倾运动，闭式传动回路消除传动间隙、减小运动冲击，提高侧倾过程车辆的稳定性和可靠性，应用于车辆转向时车身主动侧倾，以便车辆在过弯时或者驶过倾斜路面时车身主动倾斜一定角度来抵抗离心力或侧翻力，保持车辆稳定的行驶姿态。