CN102555712B - 重力自平衡悬架 - Google Patents
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Abstract
重力自平衡悬架，包括有悬臂，悬臂与大架连接在一起，其特征在于：还包括有支架、连动装置，其中支架轴设在大架下端，且支架可沿大架纵向轴线转动；支架两侧分别与相应的悬臂顶端轴设在一起，该悬臂可沿大架横向轴线转动；连动装置一端轴设在悬臂上，另一端轴设在大架后端。该悬架靠车辆自身重量实现保持车辆稳定，不仅实现对车辆轻量化、便利化、舒适化、低耗油的诉求，同时具有良好的操控性能。
Description
技术领域
本发明具体涉及车辆(二轮、三轮、四轮车)的悬架装置，特别涉及一种重力自平衡悬架。
背景技术
目前所有的车辆如摩托车、电动车、自行车(二轮、三轮、四轮)的悬架都是以行走、支撑和减震为目的设计的。二轮车轻便灵活，操控性强，但目前技术已达到极限，无法进一步提高驾驶舒适性。三轮或四轮受困于价格低廉，车身尺寸太小，简单的车辆稳定性能不适用于高速行驶。而且还失去了二轮车辆的灵活操控性能。
发明内容
本发明提供一种重力自平衡悬架，目的是解决现有技术问题，提供一种靠车辆自身重量实现保持车辆稳定的悬架，该悬架不仅实现对车辆轻量化、便利化、舒适化、低耗油的诉求，同时具有良好的操控性能。
本发明解决问题采用的技术方案是；
重力自平衡悬架，包括有悬臂，悬臂与大架连接在一起，还包括有支架、连动装置，其中支架轴设在大架下端，且支架可沿大架纵向轴线转动。支架两侧分别与相应的悬臂顶端轴设在一起，该悬臂可沿大架横向轴线转动。连动装置一端轴设在悬臂上，另一端轴设在大架后端。
所述悬臂包括分开的上悬臂和下悬臂，上悬臂顶端和下悬臂顶端分别轴设在相应的支架一侧，上悬臂的末端与连接连动装置一端轴设在一起。
所述悬臂包括一体成型的上悬臂和下悬臂，上悬臂顶端和下悬臂顶端为同一顶端，上悬臂的末端与连接连动装置一端轴设在一起。
所述悬臂为曲臂，曲臂由两个弯曲臂架和连接两个臂架的连接杆构成，臂架的顶端轴设在支架上，连接杆连接在臂架的中上部。所述连动装置为连杆。
所述连动装置为齿轮组。
本发明的有益效果：由于在大架上轴设有支架，悬臂可以沿支架进行转动，同时在悬臂和大架之间设有连动装置，因此，当车身左右倾斜、摇摆，重心偏移的同时连动装置将悬臂下拉，作用于悬臂和车轮，使车辆重心提升，达到利用自身重量，重心高低变化产生的动能动力平衡左右倾斜使重心偏移产生的侧倾力。其中侧倾力为外力、离心力和驾驶者对车辆操控力叠加在一起的，驾驶者操控力施加的大小可以控制侧倾力的大小。从而实现车辆自身的稳定和驾驶的灵活操控性。
附图说明
图1是实施例1的主视图；
图2是实施例1的俯视图；
图3是实施例1的右视图；
图4是实施例2的主视图；
图5是实施例3的主视图。
图中：1.大架、2.支架、3.上悬臂、4.下悬臂、5.减震器、6.连杆、9.车轮、10.悬臂、11.悬臂的顶端、12.曲臂、13.臂架、8.连接杆
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
如图1至图3中所示的用于自行车的重力自平衡悬架，包括有悬臂10，悬臂10与大架1连接在一起，还包括有支架2，支架2轴设在大架1下端，且支架2可沿大架1纵向轴线转动。本实施例中的悬臂10包括分开的上悬臂3、下悬臂4，下悬臂4末端连接车轮9。在上悬臂3和大架1之间连接有连动装置，本实施例中连动装置采用连杆6，连杆6的两端分别轴设在上悬臂3后端和大架1后端。支架2两侧分别与相应的上悬臂3顶端、下悬臂4顶端轴设在一起，上悬臂3和下悬臂4可沿大架1横向轴线转动。为了增加自行车的舒适度，本实施例中在上悬臂3和下悬臂4之间还设有弹簧减震器5。
上述大架1还可以是承载式车身，其支架2轴设在承载式车身上，悬臂10和连动装置设置的位置及相互关系不发生改变。
由于不同的车辆其重心不同，因此连动装置与悬臂连接的位置会随着其发生改变，如连接在悬臂1/2处，1/3处等。
上述连动装置也可以是其他适用的连动装置，如齿轮组、齿条组等，通过齿轮组或齿条组的传动带动上悬臂3和大架1之间的相互运动。
根据力学原理，当物体处于静止平衡状态时，物体受到两个力的作用，即支撑点对物体的支撑力和该物体的重力，支撑力和重力大小相同，方向相反，其支撑力和重力处于一条直线上，该物体的重心处于最低位置。当给物体一个外力使其发生倾斜时，则物体的支撑点发生改变，外力对新的支撑点产生力矩，使物体发生倾斜。倾斜后的物体其支撑点与重力不在一条直线上，因此重力也产生力矩，来克服外力的干扰作用。为了克服该作用力产生的力矩，重心发生偏移，即向上移动，从而产生一个大小与作用力矩相同但方向相反的力矩，使物体恢复至平衡状态。
同理，安装有实施例1中的悬架的车辆，当车辆处于静平衡稳定状态时，车辆重心最低。当车辆车身发生倾斜、摇摆时，即大架1发生倾斜时，支架2沿大架1纵向轴线发生转动，但支架2相对地面没有发生倾斜。由于大架1发生倾斜，与大架1连接在一起的连杆6发生倾斜，从而使连杆6将上悬臂3下拉，通过弹簧减震器5作用于下悬臂4和车轮9使车辆重心提升，达到利用自身重量使重心发生变化，产生的平衡左右倾斜的动能动力是重心偏移产生的侧倾力，从而实现车辆自身的稳定和驾驶的灵活操控性。
如果车辆车身左右倾斜、摇摆，因此重心偏移的同时连杆6将上悬臂3下拉，通过弹簧减震器5作用于下悬臂4和车轮8使车辆重心提升，达到利用自身重量，重心高低变化产生的动能动力平衡左右倾斜是重心偏移产生的侧倾力，从而实现车辆自身的稳定和驾驶的灵活操控性。
悬架还可以与电子控制系统相连接，通过电子控制系统来使车辆的重心进行调节。如当用于具有动力的车辆时，如摩托车，大架1发生倾斜时，车辆重心高度发生变化，该变化做为信号源输入电脑中，用电脑处理经电力或油压方式实现悬架动作完成车辆重心升降变化，平衡车辆侧倾变化力，互相作用，互为因果。
实施例2
如图4中所示，本实施例中的结构中的除了悬臂10与实施例1中的悬臂结构不同外，其他结构都相同。本实施例中悬臂10是将上悬臂3和下悬臂4合并成一个不可分开的整体，上悬臂3和下悬臂4的顶端为同一顶端即悬臂10的顶端11，其悬臂10的顶端轴设在支架2上，下悬臂4的后端连接在车轮9上。
其工作原理与过程与实施例1中所述相同。
实施例3
除了实施例1和实施例2中所述的悬臂，悬臂还可以为一曲臂12，如图5中所示，曲臂12由两个弯曲臂架13和连接两个臂架13的连接杆8构成，臂架13的顶端轴设在支架2上，末端与车轮9连接在一起，连接杆8连接在臂架13的中上部，连杆一端与连接杆8相连接，即连杆连接在悬臂1/2至1/3处。除此之外，本实施例中悬架其他的结构与实施例1、实施例2中的均相同。
其工作原理和过程与实施例1中所述相同。
除了实施例1、实施例2、实施例3中所提到的悬臂结构，还可以是其他形状或结构的悬臂，但所有悬臂的一端均轴设在支架上，另一端与车轮相连接。
Claims (6)
1.重力自平衡悬架，包括有悬臂，悬臂与大架连接在一起，其特征在于：还包括有支架、连动装置，其中支架轴设在大架下端，且支架可沿大架纵向轴线转动；支架两侧分别与相应的悬臂顶端轴设在一起，该悬臂可沿大架横向轴线转动；连动装置一端轴设在悬臂上，另一端轴设在大架后端。
2.如权利要求1中所述的重力自平衡悬架，其特征在于：所述悬臂包括分开的上悬臂和下悬臂，上悬臂顶端和下悬臂顶端分别轴设在相应的支架一侧，上悬臂的末端与连接连动装置一端轴设在一起。
3.如权利要求1中所述的重力自平衡悬架，其特征在于：所述悬臂包括一体成型的上悬臂和下悬臂，上悬臂顶端和下悬臂顶端为同一顶端，上悬臂的末端与连接连动装置一端轴设在一起。
4.如权利要求1中所述的重力自平衡悬架，其特征在于：所述悬臂为曲臂，曲臂由两个弯曲臂架和连接两个臂架的连接杆构成，臂架的顶端轴设在支架上，连接杆连接在臂架的中上部。
5.如权利要求1至4中任一所述的重力自平衡悬架，其特征在于：所述连动装置为连杆。
6.如权利要求1至4中任一所述的重力自平衡悬架，其特征在于：所述连动装置为齿轮组。
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