具有三重鉸鏈的車輪支撐系統、懸掛系統及包括所述支撐系統的車輛技術方案

一種設計用來將車輪（２）連接到車輛的懸掛元件（４、４１、７４、７５、７６）上的支撐系統（３、５），所述支撐系統包括曲面機構，該曲面機構給予車輪支撐體（３）相對于所述懸掛元件一定程度的曲面自由度，所述系統特征在于其包括具有至少三個基本縱向的軸的三重鉸鏈，該三重鉸鏈一方面連接到車輪支撐體（３）上以及另一方面連接到所述懸掛元件上。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及車輛的地面接觸系統，尤其涉及允許輪曲面相對懸掛元件有一定程度的自由度的懸掛和車輪支撐系統。術語“地面接觸系統”覆蓋所涉及的所有元件和功能，這些元件和功能是主動的或者影響在車體和車輛運動的地面之間的關系。從而，特定地，下面的元件是地面接觸系統的一部分輪胎、車輪、輪軸軸承、車輪支撐體、剎車組件、懸掛元件(臂、V形架、支柱等)、彈簧、阻尼器、接頭、防振組件、防扭轉系統、防鎖死系統、防滑系統、轉向系統和穩定控制系統。國際申請WO 01/72572描述了一種允許車輪曲面相對于懸掛元件具有一定程度的自由度的車輪懸掛系統。例如通過作為車輛的行進參數的功能的千斤頂來主動控制該自由度的程度，或者通過在接觸面施加給車輪的力來被動控制該自由度的程度。公開號為EP 1232852的歐洲專利申請也涉及這類系統，并且為了導向車輪的曲面運動，提出使用圍繞在車輪支撐體和懸掛元件之間鉸接的基本垂直的軸進行樞軸旋轉的元件。申請號為EP 02/013797.2的歐洲專利申請也涉及這樣一種系統，其提出用一種彎曲的滑座來導向車輪支撐體相對于懸掛元件的曲面運動。在這些系統的設計中遇到的困難之一在于不得不經由地面接觸系統特別是輪胎、車輪支撐體和懸掛從路面到車體(反之亦然)傳送很大的力。這些力產生大的機械應力，結果對車輪的轉向精度和系統的可靠性造成影響。從車體角度看，由路面傳送的力通常如下分布橫向力(水平及垂直于車輪平面)、縱向力(水平及平行于車輪平面)、垂直力、已知為“扭轉”力矩的力矩(圍繞車輪的軸)、已知為“傾覆”力矩的力矩(圍繞縱軸)和已知為“自對準”力矩的力矩(圍繞垂直軸)。除了由路面傳送的這些力之外，車輪也將由施加給車輪的慣性力產生的力傳送給車體，特別是圍繞曲面作用的離心力。在更早引用的專利申請中描述的支撐和懸掛系統中，與傳統的懸掛系統相比已經增加了額外的自由度，以便允許車輪相對于車體的曲面運動。該額外的機動性能夠以幾種不同的方式提供，但是它們都共同會增加組件和接頭或樞軸的數量，傾向于總體上減小系統的剛性和/或強度。而且，因為可用空間通常受到限制，因此難于通過增加不同元件的橫截面來補償這種剛性不足。事實上，優選的是，這些可變曲面懸掛應當不對建立在所占空間的范圍(也使用術語“封裝”)內的各種兼顧平衡造成影響。因此，這種系統的一個問題在于如何提高它們的剛性，該剛性具體是要克服縱向力、自對準和傾覆力矩。特別是在EP 1232852中描述的系統中可能出現的另一問題，是在曲面上以及特別是在車輪平面的轉向上的某些類型的力的不期望的影響。本專利技術的目的在于克服上述缺點中的至少一些缺點。該目的通過設計用來將車輪連接到車輛的懸掛元件上的支撐系統而獲得，該支撐系統包括曲面機構，其使車輪支撐體相對于所述懸掛元件具有一定程度的曲面自由度，所述系統包括三重鉸鏈，該三重鉸鏈沿著至少三個基本上縱向的軸工作并且一方面連接到車輪支撐體上以及另一方面連接到所述懸掛元件上。本專利技術還涉及一種懸掛系統和包括根據本專利技術的支撐系統的車輛。通過閱讀對附圖的描述將更好地理解本專利技術，附圖中附圖說明圖1根據本專利技術的支撐系統的一個實施方案的立體2根據本專利技術的系統的三重鉸鏈的一個實施方案的立體3根據本專利技術的車輛的示意平面4根據本專利技術的懸掛系統的一個實施方案的立體5圖4中的實施方案的部分立體6和7根據本專利技術的系統的另一實施方案的立體8根據本專利技術的支撐系統的另一實施方案的立體9和10根據本專利技術的系統的另一實施方案的立體11根據本專利技術的支撐系統的另一實施方案的立體12根據本專利技術的支撐系統的另一實施方案的立體圖在不同附圖中，相同或相似元件用相同的數字表示。從而，它們的描述不進行系統地重復。圖1示出根據本專利技術的懸掛系統的(局部)視圖。為了更好地說明本專利技術，車輪自身沒有示出。剎車盤22使得能夠看到不同組件的位置。中間支撐體4設計成以公知方式連接到其它懸掛元件上并且在此沒有示出。根據本專利技術，車輪支撐體3通過確保兩個基本獨立功能的機構連接到中間支撐體4上。這些功能中的第一個是由“三重鉸鏈”5執行的(平面)連接。該三重鉸鏈5沿三個軸鉸接將內凸緣53連接到中間支撐體4上的內軸23、將外凸緣52連接到車輪支撐體3上的外軸25和將內凸緣53和外凸緣52彼此連接的中軸24。這些軸基本上是縱向的，也即水平的并且平行于車輪平面。該連接允許車輪支撐體3在曲平面內相對中間支撐體4運動，同時有效地防止圍繞垂直和水平軸的任何相對旋轉。第二功能是在曲平面內控制車輪支撐體相對于懸掛元件的運動。在本實例中，通過也布置在車輪支撐體和中間支撐體4之間的弧形滑塊6確保該第二功能。由于縱向力和自對準和扭矩大部分由三重鉸鏈5承受，由滑塊6傳送的應力比例如在EP 02/013797.2中描述的系統中的應力更低。這同時允許所述滑塊設計得更簡單而且更輕，同時系統的剛性尤其是相對自對準和扭矩來說整體上更好。車輪相對中間支撐體4的曲面運動圍繞位置由滑塊6的幾何形狀所限定的軸產生。如EP 02/013797.2所述，能夠使用具有不同構造的滑塊。當然，由滑塊限定的旋轉軸必須與三重鉸鏈5的軸的方向相協調。例如，當三重鉸鏈的軸和由滑塊限定的軸彼此完全平行時，確保該協調性。圖2示出本專利技術優選實施方案的一部分。這是一個三重鉸鏈51，其執行對在圖1中的三重鉸鏈(5)描述的第一連接功能并且也提供導向曲面的第二功能，然而單獨地通過圖1中的滑塊(6)使得實現后者。這里，三重鉸鏈51布置成其中軸24處在頂部，然而在圖1的裝置中其處在底部。在曲面內的導向功能通過分別附裝到三重鉸鏈51的凸緣53和52上的杠桿54和55而執行。提供桿56和57將杠桿54和55的上端一方面連接到車輪支撐體上以及另一方面連接到中間支撐體上(這里均為示出)。從而，只要涉及曲面運動導向功能時，這里所示的裝置的上部替換在圖1的系統中的滑塊(6)。三重鉸鏈51和其杠桿54和55充當布置在車輪支撐體和懸掛元件之間的一對交叉物。圖3示意性地示出應用到例如裝配有雙墊架懸掛的車輛的圖2的系統的運動學原理。如上所述，由杠桿54和55延伸的三重鉸鏈51經由桿56和57將車輪支撐體3連接到中間支撐體4上。從圖中明顯看到通過以一對交叉物的方式操作，由三重鉸鏈51和杠桿54和55構成的總成確定車輪支撐體3和車輪2相對中間支撐體4的運動。后者以允許基本上垂直的懸掛運動的方式連接到其它懸掛元件(支柱、V形架、彈簧)上。在曲面內相對于中間支撐體4的車輪2(和車輪支撐體3)的旋轉瞬心(CIR r/s)的位置如下確定首先，確定對應于三重鉸鏈51的外凸緣52的方向的線A與對應于外桿56的方向的線B的交叉點(G)；然后，確定對應于三重鉸鏈51的內凸緣53的方向的線C與對應于內桿57的方向的線D的交叉點(H)；然后構造線E和線F，該線E連接線C和D的交叉點(即點H)和在車輪支撐體3上的外凸緣52的樞軸(外軸25)，該線F連接線A和B的交叉點(即點G)和在中間支撐體4上的內凸緣53的樞軸(內軸23)；從而，車輪2相對于中間支撐體4的曲面運動的旋轉瞬心(CIR r/s)處在線E和F的交叉點。應當理解，旋轉瞬心的位置是系統的許多組件的幾何特征的組合的結果。在該特定實例中以及在所示的垂直車輪位置，旋轉瞬心處于地平面以下，也本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·迪爾，A·瓦克瑟萊爾，
申請(專利權)人：米其林技術公司，米其林研究和技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：