CN108928199A - 一种仿袋鼠腿双菱形悬架的防倾倒及姿态调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车悬架技术领域，具体涉及一种仿袋鼠腿双菱形悬架的防倾倒及姿态调节装置。本发明的技术方案具体包括角度传感器、左右限位、左右滑轨、左右滑块、左右调节臂、4个导向轮、柔性钢绳、电动机和动力分配装置，其中角度传感器用来监测悬架是否出现倾倒转角，电动机和动力分配装置协同实现悬架的倾倒转角控制及悬架姿态调节。本发明通过实时监测和主动调节悬架姿态，确保悬架处于正确稳定的工作状态，可满足悬架的路面适应性要求，提高车辆的行驶稳定性和驾驶舒适性。

Description

一种仿袋鼠腿双菱形悬架的防倾倒及姿态调节装置
技术领域
本发明属于汽车悬架技术领域，具体涉及一种仿袋鼠腿双菱形悬架的防倾倒及姿态调节装置。
背景技术
汽车悬架是车身与车桥之间一切传力装置的的总成。它是汽车的重要总成之一，主要功能是传递车轮和车架之间的一切力和力矩，同时缓和由路面不平传给车身的冲击载荷，衰减由此引起的振动，用以保证车辆正常行驶。
袋鼠是一种属于袋鼠目的有袋动物。不同种类的袋鼠在各种不同的自然环境中生活，从凉性气候的雨林和沙漠平原到热带地区，分布十分广泛。袋鼠的跳跃是四足动物中最有特点的，其奔跑速度快，能耗小，对地面环境要求低，运动相当平稳。
仿袋鼠腿双菱形悬架是通过模仿袋鼠为适应自然环境而演变进化出的腿部结构而设计出来的一种性能优良的菱形仿袋鼠腿悬架。仿袋鼠腿双菱形悬架可使车辆主动适应各种工况，并通过气动人工肌肉主动控制悬架姿态，使车辆具有优良的通过性、操纵稳定性和舒适性等。
由于双菱形仿袋鼠腿悬架结构与车轮在髋关节处铰接，在汽车行驶时容易发生左右偏移，导致失稳状况出现，因此设计一种防倾倒和姿态调节装置对悬架姿态进行实时监控和调节，从而使双菱形仿袋鼠腿悬架进行微摆动以使车轮能更好地适应路面，且不发生偏转失稳，进一步提高汽车行驶稳定性和驾驶舒适性是必要的。
发明内容
本发明仿袋鼠腿双菱形悬架的防倾倒及姿态调节装置的目的在于解决双菱形仿袋鼠腿悬架在工作时悬架不平衡问题，而提供一种在汽车加减速、经过坡度路面和坑洼路面等悬架受到倾转力矩的情况下能够实时监测和主动调节悬架姿态，确保悬架处于正确稳定的工作状态，可满足悬架的路面适应性要求，提高车辆的行驶稳定性和驾驶舒适性的。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种仿袋鼠腿双菱形悬架的防倾倒及姿态调节装置，其中：包括左限位、左滑块、左滑轨、左前导向轮、左柔性钢绳、左调节臂、右限位、右滑块、右滑轨、右前导向轮、右柔性钢绳、右调节臂、角度传感器、左后导向轮、右后导向轮、动力分配装置、电动机、左膝关节、右膝关节、输入轴、左同步器、左输出轴、右输出轴、右同步器；所述左滑轨、右滑轨分别固定在汽车的底盘，且与悬架处于同一竖直面，所述左限位安装在左滑轨的内侧，右限位安装在右滑轨的内侧，所述左滑块、右滑块分别安装在左滑轨、右滑轨上，所述左调节臂、右调节臂的上端分别与左滑块、右滑块铰接，左调节臂、右调节臂的下端分别与左膝关节、右膝关节铰接，可相对自由转动；所述左前导向轮、右前导向轮、左后导向轮、右后导向轮依次固定在汽车底盘的四个相应位置，所述左柔性钢绳的一端与左滑块连接，另一端经过左前导向轮和左后导向轮与设置在动力分配装置上的左输出轴连接；所述右柔性钢绳的一端与右滑块连接，另一端经过右前导向轮和右后导向轮与设置在动力分配装置上的右输出轴连接，并且所述左前导向轮与左滑块之间的左柔性钢绳及右前导向轮与右滑块之间的右柔性钢绳分别与左滑轨与右滑轨保持平行；所述动力分配装置和电动机固定在汽车的底盘上，所述电动机通过传动装置与动力分配装置中的输入轴连接；所述动力分配装置通过中央处理器的控制来调节柔性钢绳来控制滑块的左右移动；所述角度传感器安装在悬架与车架之间，用于监测悬架是否出现倾倒转角；所述动力分配装置用于传输和分配电动机的输出动力，所述动力分配装置中的左同步器与右同步器通过中央处理器的控制，对左输出轴、右输出轴进行选择，从而进行动力输出的分配。
本发明一种仿袋鼠腿双菱形悬架的防倾倒及姿态调节装置，解决了双菱形仿袋鼠腿悬架在工作时悬架不平衡的问题，从而在汽车加减速、经过坡度路面和坑洼路面等悬架受到倾转力矩的情况下能够实时监测和主动调节悬架姿态，确保悬架处于正确稳定的工作状态，可满足悬架的路面适应性要求，提高车辆的行驶稳定性和驾驶舒适性的。
附图说明
图1为本发明的结构及车架回正示意图。
图2为本发明的控制装置布置图。
图3为本发明中动力分配装置的结构图。
图4为本发明中车架前倾和低头示意图。
图5为本发明中车架后倾和抬头示意图。
附图标记说明：1、左限位，2、左滑块，3、左滑轨，4左前导向轮，5、左柔性钢绳，6、左调节臂，7、右限位，8、右滑块，9、右滑轨，10、右前导向轮，11、右柔性钢绳，12、右调节臂，13、角度传感器，14、左后导向轮，15、右后导向轮，16、动力分配装置，17、电动机，18、左膝关节，19、右膝关节，20、输入轴，21、左同步器，22、左输出轴，23、右输出轴，24、右同步器。
具体实施方式
便于本领域技术人员理解，以下结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1、图2、图3所示，本实施例所述一种仿袋鼠腿双菱形悬架的防倾倒及姿态调节装置，其中：包括左限位1、左滑块2、左滑轨3、左前导向轮4、左柔性钢绳5、左调节臂6、右限位7、右滑块8、右滑轨9、右前导向轮10、右柔性钢绳11、右调节臂12、角度传感器13、左后导向轮14、右后导向轮15、动力分配装置16、电动机17、左膝关节18、右膝关节19、输入轴20、左同步器21、左输出轴22、右输出轴23、右同步器24；所述左滑轨3、右滑轨9分别固定在汽车的底盘，且与悬架处于同一竖直面，所述左限位1安装在左滑轨3的内侧，右限位7安装在右滑轨9的内侧，所述左滑块2、右滑块8分别安装在左滑轨3、右滑轨9上，所述左调节臂6、右调节臂12的上端分别与左滑块2、右滑块8铰接，左调节臂6、右调节臂12的下端分别与左膝关节18、右膝关节19铰接，可相对自由转动；所述左前导向轮4、右前导向轮10、左后导向轮14、右后导向轮15依次固定在汽车底盘的四个相应位置，所述左柔性钢绳5的一端与左滑块2连接，另一端经过左前导向轮4和左后导向轮14与设置在动力分配装置16上的左输出轴22连接；所述右柔性钢绳11的一端与右滑块8连接，另一端经过右前导向轮10和右后导向轮15与设置在动力分配装置16上的右输出轴23连接，并且所述左前导向轮4与左滑块2之间的左柔性钢绳5及右前导向轮10与右滑块8之间的右柔性钢绳11分别与左滑轨3与右滑轨9保持平行；所述动力分配装置16和电动机17固定在汽车的底盘上，所述电动机17通过传动装置与动力分配装置16中的输入轴20连接；所述动力分配装置16通过中央处理器的控制来调节柔性钢绳来控制滑块的左右移动；所述角度传感器13安装在悬架与车架之间，用于监测悬架是否出现倾倒转角；所述动力分配装置16用于传输和分配电动机的输出动力，所述动力分配装置16中的左同步器21与右同步器24通过中央处理器的控制，对左输出轴22、右输出轴23进行选择，从而进行动力输出的分配。
如图4所示，当车架失稳前倾时，角度传感器13将信号传递给中央处理器，中央处理器调节动力分配装置16中的右同步器24带动右输出轴23旋转，右输出轴23通过右柔性钢绳11带动右滑块8向右移动，右滑块8通过右调节臂12拉动右膝关节19促使车架回正如图1所示，角度传感器13将信息传递给中央处理器，调节动力分配装置16右同步器24使右输出轴23停止工作，中断动力输出。
如图5所示，当车架失稳后倾时，角度传感器13将信号传递给中央处理器，中央处理器调节动力费配装置16中的左同步器21带动左输出轴22旋转，左输出轴22通过左柔性钢绳5带动左滑块2向左移动，左滑块2通过左调节臂6拉动左膝关节18促使车架回正如图1所示，角度传感器13将信息传递给中央处理器，调节动力分配装置16左同步器21使左输出轴22停止工作，中断动力输出。
当车架遇到上坡时，中央处理器接受信息，调节动力分配装置16中的右同步器24带动右输出轴23旋转，右输出轴23通过右柔性钢绳11带动右滑块8向右移动，右滑块8通过右调节臂12拉动右膝关节19促使汽车有一个抬头动作如图5所示，提前做好上坡准备，从而减少上坡带来的冲击，使行驶更加平稳；汽车走上坡面后，中央处理器调节动力分配装置16中的左同步器21带动左输出轴22旋转，左输出轴22通过左柔性钢绳5带动左滑块2左移，左滑块2通过左调节臂6拉动左膝关节18促使车架回正如图1所示。
当车架遇到下坡时，中央处理器接受信息，调节动力分配装置16中的左同步器21带动左输出轴22旋转，左输出轴22通过左柔性钢绳5带动左滑块2向左移动，左滑块2通过左调节臂6拉动左膝关节18促使汽车有一个低头动作如图4所示，提前做好下坡准备，从而减少下坡坡带来的冲击，使行驶更加平稳；汽车走上坡面后，中央处理器调节动力分配装置16中的右同步器24带动右输出轴23旋转，右输出轴23通过右柔性钢绳11带动右滑块8右移，右滑块8通过右调节臂12拉动右膝关节19促使车架回正如图1所示。
当柔性钢绳断裂或者动力分配装置故障时，左右限位可以阻止滑块过多移动而引起车架大角度偏转，在一定程度上阻止车架严重失稳。
虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受所附权利要求的限定，本领域的普通技术人员能轻易的对其进行修改和变化，但都落入本申请所附权利要求书所限定的保护范围。

Claims (1)

1.一种仿袋鼠腿双菱形悬架的防倾倒及姿态调节装置，其特征是：包括左限位(1)、左滑块(2)、左滑轨(3)、左前导向轮(4)、左柔性钢绳(5)、左调节臂(6)、右限位(7)、右滑块(8)、右滑轨(9)、右前导向轮(10)、右柔性钢绳(11)、右调节臂(12)、角度传感器(13)、左后导向轮(14)、右后导向轮(15)、动力分配装置(16)、电动机(17)、左膝关节(18)、右膝关节(19)、输入轴(20)、左同步器(21)、左输出轴(22)、右输出轴(23)、右同步器(24)；所述左滑轨(3)、右滑轨(9)分别固定在汽车的底盘，且与悬架处于同一竖直面，所述左限位(1)安装在左滑轨(3)的内侧，右限位(7)安装在右滑轨(9)的内侧，所述左滑块(2)、右滑块(8)分别安装在左滑轨(3)、右滑轨(9)上，所述左调节臂(6)、右调节臂(12)的上端分别与左滑块(2)、右滑块(8)铰接，左调节臂(6)、右调节臂(12)的下端分别与左膝关节(18)、右膝关节(19)铰接，可相对自由转动；所述左前导向轮(4)、右前导向轮(10)、左后导向轮(14)、右后导向轮(15)依次固定在汽车底盘的四个相应位置，所述左柔性钢绳(5)的一端与左滑块(2)连接，另一端经过左前导向轮(4)和左后导向轮(14)与设置在动力分配装置(16)上的左输出轴(22)连接；所述右柔性钢绳(11)的一端与右滑块(8)连接，另一端经过右前导向轮(10)和右后导向轮(15)与设置在动力分配装置(16)上的右输出轴(23)连接，并且所述左前导向轮(4)与左滑块(2)之间的左柔性钢绳(5)及右前导向轮(10)与右滑块(8)之间的右柔性钢绳(11)分别与左滑轨(3)与右滑轨(9)保持平行；所述动力分配装置(16)和电动机(17)固定在汽车的底盘上，所述电动机(17)通过传动装置与动力分配装置(16)中的输入轴(20)连接；所述动力分配装置(16)通过中央处理器的控制来调节柔性钢绳来控制滑块的左右移动；所述角度传感器(13)安装在悬架与车架之间，用于监测悬架是否出现倾倒转角；所述动力分配装置(16)用于传输和分配电动机的输出动力，所述动力分配装置(16)中的左同步器(21)与右同步器(24)通过中央处理器的控制，对左输出轴(22)、右输出轴(23)进行选择，从而进行动力输出的分配。
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