CN103231625B - 一种伸缩装置以及具有这种伸缩装置的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种伸缩装置，包括第一伸缩机构，第二伸缩机构、横向伸缩机构、安装座、第一安装板，以及第二安装板；所述第一伸缩机构的第一端和第二伸缩机构的第一端分别与所述安装座铰接；所述第一伸缩机构的第二端和第二伸缩机构的第二端分别与所述第一安装板和第二安装板铰接；所述横向伸缩机构的第一端和第二端分别与所述第一安装板和第二安装板铰接。本发明还提出一种具有这种伸缩装置的车辆。采用这种伸缩装置以及车辆，既能够分别调节车辆的轴距和轮距，也可以同时调节车辆的轴距和轮距。

Description

一种伸缩装置以及具有这种伸缩装置的车辆

技术领域

本发明是关于车辆技术领域，且特别是关于一种伸缩装置以及具有这种伸缩装置的车辆。

背景技术

车辆自发明以来，已有100多年的历史了。在过去的100多年里，车辆技术有了突飞猛进的发展。车辆的种类越来越多，同时其功能也越来越展现高科技程度和人性化方式，从而为人们提供了方便、舒适的乘驾旅程。

在整车结构中，轴距和轮距是重要的参数。

简单的说，轴距就是车辆前轴中心到后轴中心的距离。轴距决定了车辆重心的位置。同时，轴距的改变也会引起前、后桥轴荷分配的变化，从而必须要考虑这些因素对车辆制动性、操纵性，以及平顺性的影响。

轮距是车轮在车辆支承平面（一般就是地面）上留下的轨迹的中心线之间的距离。如果车轴的两端是双车轮时，轮距是双车轮两个中心平面之间的距离。车辆的轮距有前轮距和后轮距之分，前轮距是前面两个轮中心平面之间的距离，后轮距是后面两个轮中心平面之间的距离，两者可以相同，也可以有所差别。一般来说，轮距越宽，驾驶舒适性越高。轮距还对车辆的总宽、总重、横向稳定性和安全性有影响。

目前，车辆的轴距和轮距通常为不可变长度，但在实际应用中，为实现人们对车辆功能形式多样化的需求，需要对车辆进行承载能力，行驶稳定性与操控性的调控。但对于普通的车辆而言，如果需要改变轴距和轮距，必须由专业机构或人员花费非常大的人力和物力进行改装，并且改装的效果还难以保证。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种既能够分别调节车辆的轴距和轮距，也可以同时调节车辆的轴距和轮距的伸缩装置。

本发明提供一种伸缩装置，包括第一伸缩机构，第二伸缩机构、横向伸缩机构、安装座、第一安装板，以及第二安装板；所述第一伸缩机构的第一端和第二伸缩机构的第一端分别与所述安装座铰接；所述第一伸缩机构的第二端和第二伸缩机构的第二端分别与所述第一安装板和第二安装板铰接；所述横向伸缩机构的第一端和第二端分别与所述第一安装板和第二安装板铰接。

在本发明的一个实施例中，前述的第一伸缩机构和第二伸缩机构对称设置。

在本发明的一个实施例中，前述的第一安装板和/或第二安装板还设置有位移传感器。

在本发明的一个实施例中，前述的第一伸缩机构、第二伸缩机构，以及横向伸缩机构是油缸。

在本发明的一个实施例中，前述的横向伸缩机构是双向油缸。

在本发明的一个实施例中，前述的第一伸缩机构、第二伸缩机构，以及横向伸缩机构是气缸。

本发明还提供一种车辆，包括底盘、控制系统、液压系统、前桥总成，以及后桥总成，所述车辆还包括设置在所述前桥总成和/或后桥总成的如前述的任一项所述的伸缩装置

在本发明的一个实施例中，前述的安装座固定设置在所述底盘上，所述第一安装板和第二安装板分别固定设置在所述伸缩装置所在的所述前桥总成和/或后桥总成的车轮轮毂轴上。

在本发明的一个实施例中，前述的第一伸缩机构、第二伸缩机构，以及横向伸缩机构是油缸；所述控制系统控制所述液压系统，从而分别控制所述第一伸缩机构、第二伸缩机构，以及横向伸缩机构的伸缩。

在本发明的一个实施例中，前述的第一伸缩机构、第二伸缩机构，以及横向伸缩机构是气缸；所述车辆还包括气压系统；所述控制系统控制所述气压系统，从而分别控制所述第一伸缩机构、第二伸缩机构，以及横向伸缩机构的伸缩。

本发明的有益效果是，采用本发明实施例的伸缩装置以及具有这种伸缩装置的车辆，使车辆可以在一定范围内进行轴距，或者轮距，或者轴距和轮距的同时调节。通过改变车辆的轴距、轮距或者同时改变轴距和轮距，既可以扩大车辆适应路况的能力，也可以根据行驶条件的不同，由驾驶员确定使用何种轴距和轮距进行行驶。从而，在不良路况下，可通过增大轴距或轮距获得更好的行驶稳定性和行驶安全性；在较好的路况下，可通过缩小轴距或轮距，降低行驶风阻，达到节能减排的效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明伸缩装置的较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明伸缩装置的较佳实施例轴距伸长后的结构示意图。

图3是本发明伸缩装置的较佳实施例轴轮伸长后的结构示意图。

图4是本发明伸缩装置的较佳实施例轴距和轮距均伸长后的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的伸缩装置以及具有这种伸缩装置的车辆的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

有关本发明的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

请参照图1所示，本发明较佳实施例的伸缩装置包括第一伸缩机构1，第二伸缩机构2、横向伸缩机构3、安装座4、第一安装板5，以及第二安装板6。第一伸缩机构1的第一端和第二伸缩机构2的第一端分别与安装座4铰接。第一伸缩机构1的第二端和第二伸缩机构2的第二端分别与第一安装板5和第二安装板6铰接。横向伸缩机构3的第一端和第二端分别与第一安装板5和第二安装板6铰接。

第一伸缩机构1优选为油缸，在其上设置有第一进/出油口12。第一伸缩机构1的第一端，例如缸体端与安装座4铰接；第一伸缩机构1的第二端，例如活塞杆端与第一安装板5铰接。

第二伸缩机构2优选为油缸，并且优选与第一伸缩机构1的油缸型号相同，在其上同样设置有第二进/出油口22。第二伸缩机构2的第一端，例如缸体端与安装座4铰接；第二伸缩机构2的第二端，例如活塞杆端与第二安装板6铰接。

横向伸缩机构3优选为双向油缸，在其上分别设置有第三进/出油口32以及第四进/出油口34。横向伸缩机构3的第一端和第二端分别与第一安装板5和第二安装板6铰接。

安装座4用于与本发明较佳实施例具有伸缩装置的车辆的底盘固定连接。安装座4与第一伸缩机构1和第二伸缩机构2的铰接可以是销轴连接。

第一安装板5和第二安装板6用于分别与本发明较佳实施例具有伸缩装置的车辆的两个前轮或者两个后轮的轮毂轴固定连接。

在第一安装板5上可以设置第一铰接座52和第二铰接座54。第一伸缩机构1的第二端与第一安装板5铰接于第一铰接座52，该铰接可以是销轴连接。横向伸缩机构3的第一端与第一安装板5铰接于第二铰接座54，该铰接同样可以是销轴连接。在第一安装板5上还设置有第一位移传感器56，第一位移传感器56优选为双向移传感器。

第二安装板6上可以设置第三铰接座62和第四铰接座64。第二伸缩机构2的第二端与第二安装板6铰接于第三铰接座62，该铰接可以是销轴连接。横向伸缩机构3的第二端与第二安装板6铰接于第四铰接座64，该铰接同样可以是销轴连接。在第二安装板6上还设置有第二位移传感器66，第二位移传感器66同样优选为双向移传感器。

本发明较佳实施例的具有伸缩装置的车辆包括控制系统、液压系统、前轮总成、后轮总成，以及本领域普通技术人员所知的，构成车辆的其它必要系统和装置。

在图1中，仅示出了本发明较佳实施例的伸缩装置，以及车辆的一对车轮。在本实施例中，以前轮为例进行说明。该前轮包括左轮7和右轮8。

安装座4与车辆底盘（图未示）固定连接。第一安装板5与设置在左轮7内的轮毂轴（图未示）固定连接，第二安装板6与设置在右轮8内的轮毂轴固定连接。第一位移传感器56和第二位移传感器66分别与控制系统信号连接。优选整个伸缩装置水平布置，并且安装座4优选设置在车辆的对称中心线上，而横向伸缩机构3与左轮7和右轮8同轴设置。由于第一安装板5和第二安装板6分别与设置在左轮7和右轮8内的轮毂轴固定连接，因此第一安装板5和第二安装板6均不会干涉左轮7和右轮8的转动。由于第一位移传感器56和第二位移传感器66均为双向移传感器，它们既可以感测左轮7和右轮8之间的轮距变化，又可以感测车辆轴距的变化。

这样，第一伸缩机构1、第二伸缩机构2，以及横向伸缩机构3就形成了一个三角形形状，优选在伸缩机构调整车辆轴距，以及轮距的过程中，该三角形都保持为等腰三角形形状。

为了便于说明，以图1中所示的状态为初始状态。在此状态，左轮7和右轮8之间的轮距为L1，安装座4轴心与横向伸缩机构3的轴线，即左轮7和右轮8之间的轴线的距离为L2。

请一并参照图2所示，在仅需要调整轴距的情况下，例如使轴距加长，由驾驶人控制车辆的控制系统，再由控制系统控制液压系统工作，使第一伸缩机构1和第二伸缩机构2同时伸长，而横向伸缩机构3的长度保持不变。从而使安装座4轴心与横向伸缩机构3的轴线之间的距离增加。亦即，第一伸缩机构1、第二伸缩机构2，以及横向伸缩机构3形成的三角形的底边不变，而两条腰伸长，从而使该三角形的高伸长。当第一位移传感器56和第二位移传感器66感测到轴距已经变化到需要的值时，即将信号传递给控制系统，由控制系统控制液压系统停止第一伸缩机构1和第二伸缩机构2的伸长，并可控制第一伸缩机构1和第二伸缩机构2自带的锁止机构分别将第一伸缩机构1和第二伸缩机构2锁止。

此时，安装座4轴心与横向伸缩机构3的轴线之间的距离变化为L4，左轮7和右轮8之间的轮距仍为L1。即，车辆的轮距不变，而轴距发生了变化，轴距的变化量为ΔL=L4-L2。

上述为加长轴距的过程，对于需要缩短轴距的情况，与上述过程相同，只需由驾驶人控制车辆的控制系统，再由控制系统控制液压系统工作，使第一伸缩机构1和第二伸缩机构2同时缩短需要的量即可。

仍以图1中所示的状态为初始状态，在仅需要调整轮距的情况下，例如使轮距加长，由驾驶人控制车辆的控制系统，再由控制系统控制液压系统工作，使横向伸缩机构3伸长。同时在保持安装座4轴心与横向伸缩机构3的轴线之间的距离不变，仍为L2的前提下，使第一伸缩机构1和第二伸缩机构2配合横向伸缩机构3伸长一定的量。亦即，第一伸缩机构1、第二伸缩机构2，以及横向伸缩机构3形成的三角形的高不变，而其底边和两条腰均伸长。当第一位移传感器56和第二位移传感器66感测到轮距已经变化到需要的值时，即将信号传递给控制系统，由控制系统控制液压系统停止第一伸缩机构1、第二伸缩机构2，以及横向伸缩机构3的伸长，并可控制第一伸缩机构1、第二伸缩机构2，以及横向伸缩机构3自带的锁止机构分别将第一伸缩机构1、第二伸缩机构2，以及横向伸缩机构3锁止。

此时，由于安装座4轴心与横向伸缩机构3的轴线之间的距离仍为L2，所以车辆的轴距不变，而左轮7和右轮8之间的轮距伸长为L3。

上述为加长轮距的过程，对于需要缩短轮距的情况，与上述过程相同，只需由驾驶人控制车辆的控制系统，再由控制系统控制液压系统工作，使第一伸缩机构1、第二伸缩机构2，以及横向伸缩机构3同时缩短需要的量即可。

还是以图1中所示的状态为初始状态，在既需要调整轴距，又需要调整轮距的情况下，例如使轴距和轮距均加长，由驾驶人控制车辆的控制系统，可由控制系统先计算出伸长到所需轮距，横向伸缩机构3需要伸长的量；配合该轮距的伸长，第一伸缩机构1和第二伸缩机构2需要伸长的量；以及伸长到所需轴距，第一伸缩机构1和第二伸缩机构2需要伸长的量；并将第一伸缩机构1和第二伸缩机构2需要伸长的总量叠加，再由控制系统控制液压系统工作，使横向伸缩机构3和第一伸缩机构1、第二伸缩机构2分别伸长所计算的量。当第一位移传感器56和第二位移传感器66感测到轴距和轮距已经变化到需要的值时，即将信号传递给控制系统，由控制系统控制液压系统停止第一伸缩机构1、第二伸缩机构2，以及横向伸缩机构3的伸长，并可控制第一伸缩机构1、第二伸缩机构2，以及横向伸缩机构3自带的锁止机构分别将第一伸缩机构1、第二伸缩机构2，以及横向伸缩机构3锁止。

此时，安装座4轴心与横向伸缩机构3的轴线之间的距离伸长为L6，车辆轴距的变化量为ΔL=L6-L2，而左轮7和右轮8之间的轮距伸长为L5。

上述为同时加长轴距和轮距的过程，对于需要同时缩短轴距和轮距的情况，或者需要同时加长轴距和缩短轮距，或者或者需要同时缩短轴距和加长轮距情况，均与上述过程相同，只需由驾驶人控制车辆的控制系统，再由控制系统计算出第一伸缩机构1、第二伸缩机构2，以及横向伸缩机构3需要伸长或者缩短的量，接着由控制系统控制液压系统工作，使第一伸缩机构1、第二伸缩机构2，以及横向伸缩机构3同时伸长或者缩短需要的量即可。

这样，采用本发明实施例的伸缩装置以及具有这种伸缩装置的车辆，使车辆可以在一定范围内进行轴距，或者轮距，或者轴距和轮距的同时调节。通过改变车辆的轴距、轮距或者同时改变轴距和轮距，既可以扩大车辆适应路况的能力，也可以根据行驶条件的不同，由驾驶员确定使用何种轴距和轮距进行行驶。从而，在不良路况下，可通过增大轴距或轮距获得更好的行驶稳定性和行驶安全性；在较好的路况下，可通过缩小轴距或轮距，降低行驶风阻，达到节能减排的效果。

可以理解，在本发明实施例的伸缩装置的其它实施例中，第一伸缩机构1、第二伸缩机构2，以及横向伸缩机构3也可以不是油缸，而是气缸等伸缩机构。第一伸缩机构1和第二伸缩机构2优选对称设置，但其结构和型号也可以不同。第一位移传感器56和第二位移传感器66可以是各种类型的双向位移传感器。如果考虑成本因素，也可以在第一安装板5和第二安装板6上分别设置两个单向位移传感器，并使这两个单向位移传感器分别朝向上述第一位移传感器56和第二位移传感器66感测的两个方向。

同样可以理解，在本发明实施例的具有伸缩装置的车辆的其它实施例中，伸缩装置也可以不是水平设置，而是与水平面夹一锐角，即可以达到本发明的目的。在这种情况下，轴距的变化量为安装座4轴心与横向伸缩机构3的轴线之间的距离在水平面上的投影长度。同样可以理解，伸缩装置既可以设置在车辆的前桥，如本发明的实施例所示，也可以设置在车辆的后桥，还可以在车辆的前桥和后桥均设置该伸缩装置。横向伸缩机构3可以充当扭力的传递部件，也可以在横向伸缩机构3外设置套管，作为扭力的传递部件。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种伸缩装置，适用于调整车辆的轮距(L1)与轴距(L2)，其特征在于，包括第一伸缩机构(1)，第二伸缩机构(2)、横向伸缩机构(3)、安装座(4)、第一安装板(5)，以及第二安装板(6)；所述第一伸缩机构(1)、第二伸缩机构(2)及横向伸缩机构(3)形成一等腰三角形形状；所述第一伸缩机构(1)的第一端和第二伸缩机构(2)的第一端分别与所述安装座(4)铰接；所述第一伸缩机构(1)的第二端和第二伸缩机构(2)的第二端分别与所述第一安装板(5)和第二安装板(6)铰接；所述横向伸缩机构(3)的第一端和第二端分别与所述第一安装板(5)和第二安装板(6)铰接，所述第一安装板(5)和/或第二安装板(6)还设置有位移传感器，其中：

于所述第一伸缩机构(1)及第二伸缩机构(2)同时伸长或缩短，而横向伸缩机构(3)保持不变时，所述轴距(L2)相应增加或减少，而所述轮距(L1)不变；

于所述横向伸缩机构(3)伸长或缩短，而所述第一伸缩机构(1)和第二伸缩机构(2)配合所述横向伸缩机构(3)的伸长量或缩短量时，所述轮距(L1)相应增加或减少，而所述轴距(L2)不变。

2.如权利要求1所述的伸缩装置，其特征在于，所述第一伸缩机构(1)和第二伸缩机构(2)对称设置。

3.如权利要求1所述的伸缩装置，其特征在于，所述第一伸缩机构(1)、第二伸缩机构(2)，以及横向伸缩机构(3)是油缸。

4.如权利要求3所述的伸缩装置，其特征在于，所述横向伸缩机构(3)是双向油缸。

5.如权利要求1所述的伸缩装置，其特征在于，所述第一伸缩机构(1)、第二伸缩机构(2)，以及横向伸缩机构(3)是气缸。

6.一种车辆，包括底盘、控制系统、液压系统、前桥总成，以及后桥总成，其特征在于，所述车辆还包括设置在所述前桥总成和/或后桥总成的如权利要求1到2任一项所述的伸缩装置。

7.如权利要求6所述的车辆，其特征在于，所述安装座(4)固定设置在所述底盘上，所述第一安装板(5)和第二安装板(6)分别固定设置在所述伸缩装置所在的所述前桥总成和/或后桥总成的车轮轮毂轴上。

8.如权利要求6所述的车辆，其特征在于，所述第一伸缩机构(1)、第二伸缩机构(2)，以及横向伸缩机构(3)是油缸；所述控制系统控制所述液压系统，从而分别控制所述第一伸缩机构(1)、第二伸缩机构(2)，以及横向伸缩机构(3)的伸缩。

9.如权利要求6所述的车辆，其特征在于，所述第一伸缩机构(1)、第二伸缩机构(2)，以及横向伸缩机构(3)是气缸；所述车辆还包括气压系统；所述控制系统控制所述气压系统，从而分别控制所述第一伸缩机构(1)、第二伸缩机构(2)，以及横向伸缩机构(3)的伸缩。