CN109383210A - 空气悬架、空气悬架两轮车及其启停控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种空气悬架、空气悬架两轮车及其启停控制方法，空气悬架包括空气弹簧，空气弹簧第一端与车轮连接，空气弹簧根据车辆运行状态进行伸长或缩短，所述空气弹簧最顶端相对于车轮可上下移动。空气悬架两轮车包含的空气弹簧数量为两个，三个或四个；并且两轮车底部具有一个或多个支撑件。本发明还提供了上述两轮车稳定车辆的控制方法。通过本发明的技术方案，能够解决现有技术中必须使用能够升降的辅助轮而带来各种不利影响。

Description

空气悬架、空气悬架两轮车及其启停控制方法

技术领域

本发明涉及两轮车技术领域，具体而言，涉及一种带空气悬架的两轮车。

背景技术

如图1、图2所示，常见的，两轮车辆静止时的稳定性，往往是由安装在车体上的辅助轮结构支撑，车辆停车时，辅助轮降落保持车辆不发生倾倒；车辆行驶时辅助轮升起。该种方案车辆停车状态需要由安装的辅助轮保持车辆不倾倒，辅助轮及其附属设备不仅占用较大的空间还会使车辆总质量变大，不利于车辆的小型化和轻量化。

发明内容

本发明提供一种具有空气悬架的两轮车，以解决现有技术中辅助轮增加车辆横向长度及简化整车设计的问题。

根据本发明的一个方面，本发明提出一种两轮车空气悬架，空气悬架包括：空气弹簧（3），空气弹簧（3）第一端与车轮（2）连接，空气弹簧（3）根据车辆运行状态进行伸长或缩短，所述空气弹簧（3）最顶端相对于车轮（2）可上下移动；气泵，气泵用于驱动空气弹簧（3）伸缩。

进一步地，空气悬架还包括：弯梁（1），所述弯梁（1）固定在车架上，所述弯梁（1）第一端与空气弹簧（3）第二端铰接。

进一步地，空气弹簧（3）第二端固定在车架上。

进一步地，空气悬架还包括：摇臂（5）与摇臂转轴（4），所述摇臂（5）第一端与摇臂转轴（4）铰接，所述摇臂（5）第二端与车轮（2）连接；所述摇臂转轴（4）穿过弯梁（1）第二端与摇臂（5）第一端铰接。

进一步地，空气弹簧（3）第一端与摇臂（5）第二端铰接。

根据本发明的另一个方面，提供了一种两轮车，其中两轮车为上述的空气悬架两轮车，该两轮车包含的空气弹簧（3）为两个，三个或四个。

进一步地，两轮车还包括：一个或多个支撑件，所述支撑件与车架底部连接，当所述支撑件为多个时，支撑件对称布置在车架底部。

进一步地，支撑件为辅助轮。

根据本发明的又一方面，提供一种两轮车启停时保持稳定的办法，其中两轮车为上述带支撑件两轮车，两轮车保持稳定的方法包括：停止时，气泵驱动空气弹簧（3）收缩，车架下降，支撑件接触地面；启动时，气泵驱动空气弹簧（3）伸长，车架上升，支撑件离开地面。

根据本发明的又一方面，提供两轮车启停时保持稳定的方法，其中两轮车为带弯梁（1）与摇臂（5）的空气悬架两轮车，保持稳定的方法包括：空气弹簧（3）伸缩时，摇臂（5）随动。

应用本发明的技术方案，车辆停车时通过降低车身高度使得车身底部支撑件接触地面，保持车辆不倾倒，不需要车身外部添加额外支撑件，即空气悬架兼具悬架和辅助支撑集成功能，也减少道路横向占地面积，一方面提高了安全性，另一方面有利于车辆的小型化和轻量化。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据现有技术车辆停止时辅助轮状态示意图；

图2示出了根据现有技术车辆行驶时辅助轮状态示意图；

图3示出了根据本发明提供的两轮车行使时空气悬架状态示意图；

图4示出了根据本发明提供的两轮车停止时空气悬架状态示意图；

图5示出了根据本发明提供的空气悬架伸长时结构示意图；

图6示出了根据本发明提供的空气悬架收缩时结构示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、弯梁；2、车轮；3、空气弹簧；4、摇臂转轴；5、摇臂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明提供一种两轮车空气悬架，该空气悬架包括空气弹簧（3），所述空气弹簧（3）第一端与车轮（2）连接，所述空气弹簧（3）根据车辆运行状态进行伸长或缩短，所述空气弹簧（3）最顶端相对于车轮（2）可上下移动。车轮（2）连接空气悬架，空气悬架收缩时空气悬架顶部下降带动车架下降。

此外所述两轮车还包括气泵，所述气泵用于驱动空气弹簧（3）伸缩。气泵作为空气弹簧（3）的动力源使得空气弹簧（3）能够实现伸缩功能。

在本发明提供的实施例中，两轮车空气悬架还包括弯梁（1），弯梁（1）固定在车架上，弯梁（1）第一端与空气悬架第二端铰接。弯梁（1）左右对称布置，通过连接件与车架固定连接，即可在具有弯梁（1）的两轮车上实施空气悬架结构。

根据发明的另一个实施例，空气弹簧（3）第二端固定在车架上。

在本发明提供的实施例中，两轮车空气悬架还包括摇臂（5）与摇臂转轴（4），摇臂（5）第一端与摇臂转轴（4）铰接，摇臂（5）第二端与车轮（2）连接；摇臂转轴（4）穿过弯梁（1）第二端与摇臂（5）第一端铰接。摇臂（5）的设置有利于避免空气弹簧（3）在车辆行驶过程中大幅度摆动，摇臂（5）一端与摇臂转轴（4）铰接，另一端与车轮（2）连接。

具体地，空气弹簧（3）第一端与摇臂（5）第二端铰接。摇臂（5）第二端与车轮（2）连接的同时与空气弹簧（3）第一端铰接，使得在空气弹簧（3）伸缩时起到减震的作用。

本发明提供了包含上述任一种空气悬架的两轮车，该两轮车中空气弹簧（3）为两个，三个或四个。空气弹簧（3）中部有膜片，不同膜片直径承受不同的车重，当车辆较轻时，可以用膜片直径小的空气弹簧（3），当车辆较重时，可以用膜片直径大的空气弹簧（3）。当车辆较重时，如不希望使用膜片直径大的空气弹簧（3），则可以使用多个膜片直径小的空气弹簧（3）。

假定整车满载质量为M，整车轴距为L，满载前轴至质心水平距离为a，满载后轴至质心水平距离为b，地面对前轮法向作用力：F1，N，地面随后轮法向作用力为：F2，N，空气弹簧（3）供力系数为n，则：

；

对于具体车而言，可以计算出F1、F2的值，如：整车满载质量：M=575kg；整车轴距：L=2.3m；满载前轴至质心水平距离：a=1.25m；满载后轴至质心水平距离：b=1.05m；空气弹簧（3）供力系数：n，一般取2~5，此处取n=2。

此处n=2，所以前空气弹簧（3）选型时能提供的力须大于5145N，后空气弹簧（3）选型时能提供的力须大于6125N。

下面，具体阐述一下空气弹簧（3）的受力情况，气泵提供压力

p=1000000pa，假定空气弹簧（3）内部膜片直径d=0.1m，计算得出一个空气弹簧（3）可提供力为：=1000000×3.14×0.1×0.1÷4=7850(N)

提供的力7850N大于5145N也大于6125N，整车前、后轮各安装一个直径为0.1m的空气弹簧（3）即可。或者根据需要选择两个小直径的空气弹簧（3）代替一个大直径的，前轮可安装一个或两个空气弹簧（3），后轮可安装一个或两个空气弹簧（3），整车可以有两个、三个或四个空气弹簧（3）。根据整车自重不同可匹配不同参数的气泵和空气弹簧（3）。

具体地，带有空气悬架的两轮车还包括一个或多个支撑件，所述支撑件与车架底部连接，当所述支撑件为多个时，支撑件对称布置在车架底部。

上述支撑件可以为各种形式，与地面的接触面可以是圆形、方形、椭圆形等常见形状。在各种支撑件中，优选辅助轮模式。

一种两轮车启停时保持稳定的办法，其特征在于，两轮车为权利要求7中所述的两轮车，所述两轮车保持稳定的方法包括：

停止时，气泵驱动空气悬架收缩，车架下降，支撑件接触地面；

启动时，气泵驱动空气悬架伸长，车架上升，支撑件离开地面。

本发明还提供了一种两轮车启停保持稳定的办法，两轮车为上述实施例中带有空气悬架和支撑件的两轮车，保持稳定的方法包括：停止时，气泵驱动空气弹簧（3）收缩，车架下降，支撑件接触地面；启动时，气泵驱动空气弹簧（3）伸长，车架上升，支撑件离开地面。该方法中，当两轮车速度接近0的时刻，控制系统命令空气弹簧（3）收缩，气泵接到命令后驱动空气弹簧（3）执行收缩动作，空气弹簧（3）收缩带动车架下降，最后支撑件触地，完成车辆停止功能；当需要两轮车启动时，控制系统命令空气弹簧（3）伸长，气泵接到命令后驱动空气弹簧（3）执行伸长动作，空气弹簧（3）伸长带动车架上升，最后支撑件离开地面达到预设位置，两轮车进入行驶状态。

具体地，在具有弯梁（1）和摇臂（5）的空气悬架两轮车中，空气悬架伸缩时，摇臂（5）随动。弯梁（1）与摇臂（5）的设置能够更好的保证车辆稳定运行。没有弯梁（1）和摇臂（5）的两轮车也可以单独使用空气弹簧（3）作为空气悬架，空气悬架的第二端直接连接车架，但是相比于配置有弯梁（1）摇臂（5）的两轮车来说车辆在行驶过程中空气弹簧（3）端部产生摆动的幅度要大。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种两轮车空气悬架，其特征在于，空气悬架包括：

空气弹簧（3），所述空气弹簧（3）第一端与车轮（2）连接，所述空气弹簧（3）根据车辆运行状态进行伸长或缩短，所述空气弹簧（3）最顶端相对于车轮（2）可上下移动；

气泵，所述气泵用于驱动空气弹簧（3）伸缩。

2.根据权利要求1所述的空气悬架，其特征在于，所述空气悬架还包括：

弯梁（1），所述弯梁（1）固定在车架上，所述弯梁（1）第一端与空气弹簧（3）第二端铰接。

3.根据权利要求1所述的空气悬架，其特征在于，所述空气弹簧（3）第二端固定在车架上。

4.根据权利要求2所述的空气悬架，其特征在于，所述空气悬架还包括：

摇臂（5）与摇臂转轴（4），所述摇臂（5）第一端与摇臂转轴（4）铰接，所述摇臂（5）第二端与车轮（2）连接；所述摇臂转轴（4）穿过弯梁（1）第二端与摇臂（5）第一端铰接。

5.根据权利要求4所述的空气悬架，其特征在于，所述空气弹簧（3）第一端与摇臂（5）第二端铰接。

6.一种包含权利要求1-5中任意一项所述空气悬架的两轮车，其特征在于，所述空气弹簧（3）为两个，三个或四个。

7.根据权利要求6中任意一项所述的两轮车，其特征在于，所述两轮车还包括：

一个或多个支撑件，所述支撑件与车架底部连接，当所述支撑件为多个时，支撑件对称布置在车架底部。

8.根据权利要求7所述的两轮车，其特征在于，所述支撑件为辅助轮。

9.一种两轮车启停时保持稳定的办法，其特征在于，两轮车为权利要求7中所述的两轮车，所述两轮车保持稳定的方法包括：

停止时，气泵驱动空气弹簧（3）收缩，车架下降，支撑件接触地面；

启动时，气泵驱动空气弹簧（3）伸长，车架上升，支撑件离开地面。

10.一种两轮车启停时保持稳定的方法，其特征在于，所述两轮车为权利要求5所述的两轮车，所述保持稳定的方法包括：

空气弹簧（3）伸缩时，摇臂（5）随动。