CN109070675B - 用于悬架摆臂的张紧装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于将后驱动轮悬挂在三轮电动车辆中的摆臂式悬架，该摆臂式悬架具有可调节臂，该可调节臂允许驱动带上的张力易于调节以便安装或移除驱动带或者调节用于操作的张力。

Description

用于悬架摆臂的张紧装置
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2016年3月10日提交的标题为“Swingarm(摆臂)”的美国临时申请序列号62/306,573的权益，该申请通过这种参引并入本文中。
本发明的背景
领域
本发明涉及摆臂悬架，并且更具体地涉及部署在车辆的特别是用于对一个或更多个后车轮进行支承的悬架系统中的摆臂。
相关技术的描述
摆臂常规上部署在车辆的悬架系统中，所述车辆例如是机动车和全地形车辆。期望的是，摆臂是轻但坚固的并且易于维修。
对于在与噪声更大的内燃发动机相比具有固有轻声的电驱动装置的电动车辆中的部署而言，还期望的是，摆臂轻声地进行操作。
发明内容
根据一个实施方式，提供了一种摆臂式悬架，该摆臂式悬架用于将从动轮悬挂在具有前端部和后端部的车辆底盘上，该悬架包括：刚性臂，该刚性臂具有第一端部和第二端部，第一端部枢转地安装成用于在以可枢转的方式支承在底盘上的第一轮轴上绕横向于车辆的纵向轴线的第一水平轴线枢转，第二端部用于以可调节的方式固定至车轮轮毂组件；至少一个车轮轮毂，所述至少一个车轮轮毂以可旋转的方式支承在第二轮轴上以用于将车轮固定至第二轮轴从而使车轮绕第二横向水平轴线旋转，其中，第二轮轴以可旋转的方式安装在车轮轮毂组件上；第一从动带轮，第一从动带轮安装在第二轮轴上；电动马达，该电动马达具有驱动轴并且包括安装在驱动轴上的第二驱动带轮；环状柔性驱动带或链，该环状柔性驱动带或链用于将旋转运动从第一驱动带轮传递至第二从动带轮；位于刚性臂上的与刚性臂的第一端部间隔开的装置，该装置用于固定减震器或弹簧的一端；其中，刚性臂在两个竖向间隔开的位置处枢转地连接至车轮轮毂组件，所述位置中的第二位置能够通过使长形调节构件伸展或缩回来调节。根据一个实施方式，所述车辆是三轮车辆并且悬架承载三轮车辆的单个后从动轮。
描述
通过非限制性具体实施方式结合附图的以下详细描述，将更全面地说明本发明。在附图中，相同的元件和/或特征可以具有相同的附图标记。此外，相同类型的不同元件可以通过在附图标记后边使用区分类似元件的第二标记来区分。如果在详细描述的特定段落中仅第一附图标记是相同的，那么该段落对具有相同第一附图标记的类似元件中的任何一个元件进行描述，而不考虑第二附图标记。
附图说明
图1是根据本发明的各方面的摆臂的实施方式的右前俯视等距视图；
图2是图1的摆臂的左前俯视等距视图；
图3是图1的摆臂的右前仰视等距视图；
图4是图1的摆臂的左前仰视等距视图；
图5是图1的摆臂的右后俯视等距视图；
图6是图1的摆臂的左后俯视等距视图；
图7是图1的摆臂的右后仰视等距视图；
图8是图1的摆臂的左后仰视等距视图；
图9是图1的摆臂的俯视平面图；
图10是图1的摆臂的右视图；
图11是图1的摆臂的后视图；
图12是图1的摆臂的左视图；
图13是图1的摆臂的前视图；
图14是图1的摆臂的仰视平面图；
图15是图1的摆臂的左前俯视等距视图，其中，为了清楚起见隐藏了马达；
图16是图15的摆臂的右前俯视等距视图；
图17是图15的摆臂的右后仰视等距视图；
图18是图1的摆臂的梁部分和轮轴壳体部分的右前俯视等距视图，其中，为了清楚起见隐藏了大齿轮部件、带部件、和制动部件；
图19是图18的梁部分和轮轴壳体部分的右视分解图；
图20是图19的梁部分和轮轴壳体部分的右前俯视等距分解图，其中，为了清除起见隐藏了梁部分的右侧板；
图21是图1的摆臂的小齿轮和大齿轮的右前俯视等距视图；
图22是图21的小齿轮和大齿轮的右视图，为了清楚起见隐藏了小齿轮的右导向部；
图23是图22的小齿轮的右视图；
图24是图23的小齿轮的齿的右视详细视图；
图25是图22的大齿轮的右视图；
图26是图25的大齿轮的齿的右视详细视图。
具体实施方式的详细描述
具体实施方式的结构
现在将通过说明附图中所示出的和在本文中更详细描述的具体的、非限制性的示例性实施方式来阐明本发明的结构。
图1至图26示出了根据本发明的各方面的一个实施方式的摆臂100。摆臂100可以形成车辆(未示出)的悬架系统的一部分，其中，摆臂100以可驱动的方式将驱动马达102连接至支承轮毂106的从动轮轴104，其中，轮毂106用于支承从动轮(未示出)。从动轮可以是例如三轮电动车辆的后轮。
如图1至图17中最佳地观察到的，摆臂100可以包括：
框架108，框架108适于固定地保持马达102，
轮轴壳体110，轮轴壳体110用以容置轮轴104以使轮轴104在轮轴壳体110内旋转并且因此以可旋转的方式保持轮毂106，以及
梁112，梁112用以使框架108和轮轴壳体110(并且因此将马达102和轮毂106)保持处于期望的空间关系。
从框架108的两端可以延伸有一对衬套114，以便于以可旋转的方式例如通过一对互补性支架116将框架108安装至车辆(未示出)。
框架108还可以包括用以将冷却空气引导至马达102的空气进气口118，冷却空气例如是通过马达102自身的运动而被吸入到进气口118中的空气或以其他方式被迫进入进气口118中的空气。
框架108可以包括凸缘120并且梁112可以包括互补性通道122以便于例如通过螺纹紧固件将框架108刚性地附接至梁112。
如图18至图20中最佳观察到的，梁112可以形成为如由例如铸造铝合金和/或机加工铝合金形成的箱形框架。
梁112还可以包括凸耳124，凸耳124用于例如在轮轴壳体110附近例如经由弹簧(未示出)和其他减震器(未示出)弹性地将梁112附接至车辆(未示出)。
梁112和轮轴壳体110可以包括第一组互补性的相应的转向节126、128，转向节126、128适于接纳穿过转向节126、128的第一销130以便绕第一销130进行相对旋转。
梁112和轮轴壳体110可以包括第二组互补性的相应的转向节132、134，转向节132、134适于接纳穿过转向节132、134的第二销136以便绕第二销136进行相对旋转。第二组互补性转向节中的位于梁112上的那些转向节132可以是长形的以允许第二销136也在转向节132内滑动。梁112还可以包括可调节的保持器、例如螺旋扣(turnbuckle)138，该可调节的保持器适于将第二销136保持在第二组互补性转向节中的呈长形的转向节132内的期望位置中并且因此将梁112和轮轴壳体110保持处于期望的空间关系。在这点上，梁112可以包括通路140，通过通路140来调节螺旋扣138。本领域技术人员将认识到的是，替代性地或同样地，第二组互补性转向节中的位于轮轴壳体110上的那些转向节134可以是长形的。
如图5、图7和图17中最佳观察到的，框架108可以包括具有入口144的端盖部分142。端盖142可以容置以可旋转的方式连接至马达102以被马达102驱动的小齿轮146。轮轴壳体110可以包括与小齿轮146互补的大齿轮148，并且大齿轮148以可旋转的方式连接至轮轴壳体110并与轮轴104接合成与轮轴104一起旋转。为了简化起见在本文中没有图示出齿的带150(或链或类似物)可以将小齿轮146与大齿轮148联接成一起旋转，使得由马达102驱动的小齿轮146又驱动大齿轮148并且因此驱动轮轴104并且因此驱动轮毂106。小齿轮146可以包括一个或更多个导向部152以迫使带150保持在小齿轮146上。根据需要，入口144的宽度可以比小齿轮146的宽度加上带150的宽度大，使得带150可以在不需要移除端盖142的情况下安装到小齿轮146上或从小齿轮146拆卸。
小齿轮146的齿、大齿轮148的齿和带150的齿可以构造成是低噪声、低磨损且高效的，例如构造为8mm的盖茨高扭矩修正圆弧齿同步带(Gates 8mm GT2)的齿形。
如图1至图8中最佳观察到的，轮轴壳体110可以包括或者支承附加部件、例如制动器154。
具体实施方式的操作
现在参照图1至图26，现在将对本发明的这些具体实施方式的操作进行描述。
组装
马达102可以被插入框架108中并且例如通过使用螺纹紧固件被固定就位。框架108可以例如在衬套114处例如通过支架116附接至车辆(未示出)以用于与车辆进行相对旋转，并且框架108通过使用例如螺纹紧固件被紧固就位。
梁112可以在凸耳124处、例如在轮轴壳体110附近例如经由弹簧(未示出)或减震器(未示出)弹性地紧固至车辆(未示出)。
在这点上，摆臂100可以被弹簧(未示出)或减震器(未示出)偏置而相对于车辆(未示出)的底部摆动。
轮轴104可以保持在轮轴壳体110内以用于在轮轴壳体110内旋转，并且轮毂106安装在轮轴104上。在这点上，大齿轮148和轮轴104可以联接成例如沿相同的方向且以相同的角频率一起旋转。
轮轴壳体110可以经由梁112附接至框架108。在这点上，梁112可以通过下述方式附接至框架108：将凸缘120插入通道122中并且将通道122和凸缘120例如通过用于刚性连接的螺纹紧固件固定在一起。
轮轴壳体110可以经由第一组互补性的相应的转向节126、128和第一销130、第二组互补性的相应的转向节132、134和第二销136以及螺旋扣138附接至梁112。在这点上，第二组互补性的相应的转向节132、134、第二销136和螺旋扣138使得用户能够使轮轴壳体110相对于梁112绕第一组互补性的相应的转向节126、128和第一销130旋转，以调节小齿轮146与大齿轮148之间的距离并且因此视安装、拆卸和操作的情况来调节带150的张力。
维修
摆臂100的主要维修涉及带150的安装和持续张力调整。
为了安装或拆卸带150，(经由梁112中的通路140)缩短螺旋扣138以迫使第二销136朝向框架108，并且因此将位于轮轴壳体110上的第二组互补性的转向节134朝向框架108牵拉，并且因此将大齿轮148朝向小齿轮146牵拉使得可以将松弛的带150安装到大齿轮148上或者将松弛的带150从大齿轮148拆卸。带150可以经由端盖142中的入口144、越过导向部152而被安装到小齿轮146上或者从小齿轮146拆卸。在带150被安装的情况下，(经由梁112中的通路140)拉长螺旋扣138以迫使第二销136远离框架108，并且因此迫使位于轮轴壳体110上的第二组互补性的转向节134远离框架108并迫使大齿轮148远离小齿轮146以张紧带150。有利地，如果需要维修的话，该维修可以在不需要移除端盖142、小齿轮146或大齿轮148或除了带150之外的任何部件的情况下完成。
操作
在使用中，希望驾驶车辆(未示出)的驾驶员将使马达102通电，从而使小齿轮146旋转。带150将小齿轮146的旋转运动传递至大齿轮148，从而使大齿轮148通常以比小齿轮146的角频率低的角频率旋转。旋转的大齿轮148将类似地使轮轴104旋转并且因此使轮毂106旋转。
如果驾驶员希望沿相反的方向驾驶车辆，则驾驶员将马达102通电成使小齿轮146沿相反方向旋转。
如果驾驶员希望使车辆停止，驾驶员可以应用制动器154包括应用再生制动和/或使马达102通电以迫使小齿轮146停止旋转。
当车辆(未示出)沿表面例如道路行驶时，将梁112在凸耳124处弹性地附接至车辆(未示出)的弹簧(未示出)或其他减震器(未示出)迫使位于轮毂106上的车轮(未示出)弹性地朝向用于牵引的表面，其中，摆臂100在位于支架116处的衬套114上枢转。
说明书总结
因此，将通过前述实施方式和示例可以看出，已经描述了一种将车轮悬挂在车辆上并通过马达驱动车轮的方式。
尽管已经描述并说明了本发明的具体实施方式，但是这些实施方式应当被认为是仅说明本发明而非限制本发明。特别地，所有描述的量已经通过经验来确定并且本领域技术人员可以很好地预期所描述的量周围的宽范围的值以提供类似有益结果。
本领域技术人员将理解的是，在不背离本文中作出的权利要求中所表达的本发明的原理和范围的情况下可以对前述实施方式作出各种改变、修改和替代。
虽然本发明已经被描述为具有用于车辆的特定应用，但是本领域技术人员将认识到本发明具有更广泛的应用。

Claims (14)

1.一种摆臂式悬架，所述摆臂式悬架用于将从动轮悬挂在具有前端部和后端部的车辆的底盘上，所述摆臂式悬架包括：
a.刚性臂，所述刚性臂具有第一端部，所述第一端部枢转地安装在以可枢转的方式支承在所述底盘上的第一轮轴上，以用于使所述刚性臂绕横向于所述车辆的纵向轴线的第一水平轴线枢转，并且所述刚性臂还具有第二端部，所述第二端部用于以可调节的方式固定至车轮轮毂组件；
b.至少一个车轮轮毂，所述至少一个车轮轮毂以可旋转的方式支承在第二轮轴上以用于将车轮固定至所述第二轮轴从而使所述车轮绕第二横向水平轴线旋转，其中，所述第二轮轴以可旋转的方式安装在所述车轮轮毂组件上；
c.第一从动带轮，所述第一从动带轮安装在所述第二轮轴上；
d.电动马达，所述电动马达具有驱动轴并且包括安装在所述驱动轴上的第二驱动带轮；
e.环状柔性驱动带或链，所述环状柔性驱动带或链用于将旋转运动从所述第二驱动带轮传递至所述第一从动带轮；
f.位于所述刚性臂上的与所述刚性臂的所述第一端部间隔开的装置，所述装置用于固定减震器或弹簧的一端；以及
g.通向所述第二驱动带轮的入口，所述入口的宽度大于所述第二驱动带轮与所述环状柔性驱动带或链的组合宽度；
h.其中，所述刚性臂在两个竖向间隔开的位置处枢转地连接至所述车轮轮毂组件，所述位置中的第二位置的位置能够通过使长形的可选择性地进行调节的调节构件伸展或缩回来调节；
由此，所述环状柔性驱动带或链的张力能够通过使所述调节构件伸展或缩回而被增大或减小，并且由此当安装或移除所述环状柔性驱动带或链时，所述环状柔性驱动带或链能够在不需要移除所述摆臂式悬架的任何部件的情况下经由所述入口被安装到所述第二驱动带轮上或者从所述第二驱动带轮移除。
2.根据权利要求1所述的摆臂式悬架，其中，所述刚性臂包括箱形框架。
3.根据权利要求1所述的摆臂式悬架，其中，所述调节构件在所述调节构件的第一端部处以可枢转的方式固定至所述刚性臂，并且所述调节构件在所述调节构件的第二端部处枢转地固定至所述车轮轮毂组件。
4.根据权利要求3所述的摆臂式悬架，其中，所述调节构件的所述第二端部包括销，所述销横向于所述车辆的所述纵向轴线延伸并且安装成能够在所述刚性臂上的导向槽中进行滑动运动。
5.根据权利要求1所述的摆臂式悬架，其中，所述车辆是三轮车辆并且所述摆臂式悬架承载所述三轮车辆的单个后从动轮。
6.根据权利要求1所述的摆臂式悬架，其中，在所述刚性臂上承载仅一个车轮以提供三轮车辆。
7.根据权利要求1所述的摆臂式悬架，其中，所述刚性臂在所述两个竖向间隔开的位置中的第一位置处包括第一开孔，所述第一开孔用于接纳第一销延伸穿过所述第一开孔并延伸到所述车轮轮毂组件中的对应的互补性第二开孔中。
8.根据权利要求7所述的摆臂式悬架，其中，所述两个竖向间隔开的位置中的第二位置包括所述刚性臂中的互补性第三开孔和所述车轮轮毂组件中的互补性第四开孔以及延伸穿过所述互补性第三开孔和所述互补性第四开孔的第二销构件，并且其中，所述调节构件使得用户能够使所述车轮轮毂组件相对于所述刚性臂绕所述第一销旋转以对所述第二驱动带轮与所述第一从动带轮之间的距离进行调节并由此对所述环状柔性驱动带或链的张力进行调节以便安装和拆卸所述环状柔性驱动带或链、或者操作所述车辆。
9.根据权利要求1所述的摆臂式悬架，其中，所述调节构件是螺旋扣。
10.根据权利要求1所述的摆臂式悬架，其中，所述调节构件被选择性地拧紧或松开以将所述调节构件固定于所选择的长度或者将所述调节构件调节至不同的长度。
11.根据权利要求1所述的摆臂式悬架，还包括端盖，所述端盖包括入口并且容置所述第二驱动带轮，并且当安装或移除所述环状柔性驱动带或链时，所述环状柔性驱动带或链能够在不需要移除所述端盖的情况下经由所述入口被安装到所述第二驱动带轮上或者从所述第二驱动带轮移除。
12.一种三轮电动车辆，包括根据权利要求1所述的摆臂式悬架和安装在所述车轮轮毂组件上的从动轮。
13.一种将驱动带或链从根据权利要求1所述的摆臂式悬架移除的方法，所述方法包括下述步骤：将所述调节构件松开、使所述车轮轮毂组件朝向所述刚性臂旋转从而使所述环状柔性驱动带或链上的张力减小以及接着将所述环状柔性驱动链或带经由所述入口从所述第二驱动带轮移除。
14.一种将驱动带或链安装到根据权利要求1所述的摆臂式悬架上的方法，所述方法包括下述步骤：将所述调节构件松开、使所述车轮轮毂组件朝向所述刚性臂旋转、将所述环状柔性驱动带或链经由所述入口安装在所述第二驱动带轮上、使所述车轮轮毂组件旋转远离所述刚性臂从而使所述环状柔性驱动带或链上的张力增大以及接着拧紧所述调节构件以使所述环状柔性驱动带或链达到期望的张力。
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