CN216468136U - 车辆的底盘及包括其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供车辆的底盘及包括其的车辆。底盘包括主车架、车架支撑件和副车架。主车架用于支撑车辆的车身，车架支撑件在上端固定连接到主车架，在下端以可旋转方式连接到副车架，并且底盘还包括固定连接在主车架和副车架之间的稳定构件，当车身、主车架和车架支撑件相对于副车架旋转时，稳定构件发生弹性形变从而产生扭转力矩以抑制车身、主车架和车架支撑件的旋转。根据本实用新型的底盘，稳定构件能够在车身侧倾时产生扭转力矩以抑制侧倾，提高了行驶舒适度和安全性，降低了用于主动侧倾的侧倾控制电机的工作扭矩，并且由于其机械结构的属性，有利于降低新能源车辆的能耗。

Description

车辆的底盘及包括其的车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体地涉及一种车辆的底盘及包括其的车辆。

背景技术

车辆在停车或行驶时，各种原因引起车身侧倾，致使行驶舒适度下降。侧倾过于严重时甚至会导致车辆的侧翻，造成生命财产损失。因此，需要设计新的车辆底盘以抑制车身侧倾。

实用新型内容

本实用新型的目的是，通过提供一种车辆的底盘及包括其的车辆，至少部分地克服上文中提到的不足。

根据本实用新型的一个方面，提供一种车辆的底盘，包括主车架、车架支撑件和副车架。所述主车架用于支撑车辆的车身，所述车架支撑件在上端固定连接到所述主车架，在下端以可旋转方式连接到所述副车架，并且所述底盘还包括固定连接在所述主车架和所述副车架之间的稳定构件，当所述车身、主车架和车架支撑件相对于所述副车架旋转时，所述稳定构件发生弹性形变从而产生扭转力矩以抑制所述车身、主车架和车架支撑件的旋转。

优选地，所述副车架上设置有轴承和轴杆，所述轴杆沿着所述底盘的纵向贯穿所述轴承且能够相对于所述轴承旋转，并且所述车架支撑件在下端固定到所述轴杆。

优选地，所述稳定构件沿着所述底盘的纵向延伸，并且与所述轴杆的旋转轴同轴布置。

优选地，所述主车架包括中置的单根纵梁，所述纵梁沿着所述底盘的纵向延伸。

优选地，所述车架支撑件包括两个车架支撑板，所述两个车架支撑板彼此平行，沿着所述底盘的纵向间隔布置，并且在下端固定连接到所述轴承。

优选地，所述副车架上设置有两个轴承，并且所述底盘还包括分别用于支撑两个轴承的两个轴承座，所述两个轴承座固定在所述副车架上，沿着所述底盘的纵向间隔布置，并且在纵向上位于所述两个车架支撑件之间。

优选地，所述车架支撑件还包括一个或多个纵向支持片，每个纵向支持片的纵向两端的尺寸小于位于纵向两端之间的本体部分的尺寸，每个纵向支持片的纵向两端插入所述两个车架支撑板的开孔并固定连接在所述两个车架支撑板之间。

优选地，所述稳定构件为扭转弹簧。

优选地，所述副车架包括前副车架和后副车架，所述稳定构件的第一端通过第一扭杆支架固定连接到所述主车架，并且所述稳定构件的第二端通过第二扭杆支架固定连接到所述前副车架或后副车架。

优选地，所述第二扭杆支架与所述副车架是一体成型的。

优选地，所述稳定构件在两端设置有花键或者平键，并且通过花键或者平键连接到所述第一扭杆支架和第二扭杆支架。

优选地，所述稳定构件的第二端固定连接到所述后副车架，所述稳定构件布置在所述后副车架的面向所述前副车架的一侧，或者所述稳定构件布置在所述后副车架的远离所述前副车架的一侧。

优选地，所述稳定构件的第二端固定连接到所述前副车架，所述稳定构件布置在所述前副车架的面向所述后副车架的一侧，或者所述稳定构件布置在所述前副车架的远离所述后副车架的一侧。

优选地，所述扭转弹簧为螺旋形扭转弹簧、长条形扭杆弹簧、中空管状扭转弹簧或者由粘结在圆柱形橡胶内外表面的金属管形成的剪切式橡胶扭转弹簧。

优选地，所述底盘还包括侧倾控制电机，所述侧倾控制电机固定连接在所述主车架和所述副车架之间，并且所述侧倾控制电机在被通电时提供扭转力矩以抑制所述车身、主车架和车架支撑件相对于所述副车架的旋转。

根据本实用新型的另一方面，提供一种车辆，包括底盘和由所述底盘支撑的车身，所述底盘为如上所述的底盘。

优选地，所述车身包括货箱。

优选地，所述车身还包括驾驶舱。

借助于本实用新型的上述技术方案，至少可以实现下述有益技术效果：

根据本实用新型的车辆的底盘及包括其的车辆，当车身、主车架和车架支撑件相对于副车架旋转时，固定连接在主车架和副车架之间的稳定构件发生弹性形变从而产生扭转力矩以抑制车身、主车架和车架支撑件的旋转。在车辆的车身发生侧倾时，稳定构件能够产生扭转力矩以抑制车身的侧倾，从而有助于防止车辆倾翻，提高了行驶舒适度和安全性。

另外，在车辆设置有主动侧倾的侧倾控制电机的情况下，在车辆的动态下车身发生侧倾时，稳定构件提供的扭转力矩降低了侧倾控制电机的工作扭矩，这有利于降低侧倾控制电机的额定输出功率并且有利于侧倾控制电机的小型化。

此外，稳定构件为机械结构，无需车辆的电源系统对其供电，因而这有利于降低诸如电动车辆的新能源车辆的能耗。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本实用新型的实施例的车辆的立体示意图；

图2是根据本实用新型的实施例的车辆的立体示意图；

图3是根据本实用新型的实施例的车辆的底盘的立体示意图；

图4是根据本实用新型的实施例的车辆的底盘的立体示意图；

图5是根据本实用新型的实施例的车辆的立体示意图；

图6是根据本实用新型的车辆的底盘的立体示意图；

图7是根据本实用新型的车辆的底盘的横向侧视图；

图8是根据本实用新型的车辆的底盘的纵向侧视图；

图9是根据本实用新型的车辆的底盘的纵向侧视图；并且

图10是根据本实用新型的车辆的底盘的工作原理的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“中心”、“纵向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、部件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

图1和图2是根据本实用新型的实施例的车辆的立体示意图。图3和图4是根据本实用新型的实施例的车辆的底盘的立体示意图。

参考图1和图2，根据本实用新型的实施例，车辆1包括底盘10和由底盘10支撑的车身20。参考图1、图2、图3和图4，车辆1的底盘10包括主车架100、车架支撑件200和副车架300。主车架100用于支撑车辆1的车身20。车架支撑件200包括在竖直方向(即，在图中示出的Z轴方向)上彼此相对布置的上端和下端。车架支撑件200在上端固定连接到主车架100，在下端以可旋转方式连接到副车架300。在本实施例中，底盘10还包括固定连接在主车架100和副车架300之间的稳定构件400。当车身20、主车架100和车架支撑件200相对于副车架300旋转时，稳定构件400发生弹性形变从而产生扭转力矩以抑制车身20、主车架100和车架支撑件200的旋转。

在本实施例中，在车辆1的车身20发生侧倾时，稳定构件400能够产生扭转力矩以抑制车身20的侧倾，从而有助于防止车辆1倾翻。例如，在车辆1处于静止状态的情况下，当车辆1受到横向(即，在图中示出的X轴方向)的风、受到横向冲击、受到横向加速度、停留在具有横向坡度的路面上、人员上下车或者装卸货时，车辆1的车身20可能出现侧倾。这种情况下，稳定构件400可以帮助减小侧倾并防止车辆1倾翻。例如，在车辆1处于动态行驶状态的情况下，当车辆1行驶转弯或驶过弯道时，车身20可能受离心力作用出现侧倾。这种情况下，稳定构件400可以帮助减小侧倾并防止车辆1倾翻。

在本实施例中，稳定构件400为机械结构，无需车辆的电源系统对其供电，因而有利于降低车辆1的能耗。当车辆1为诸如电动车辆的新能源车辆时，这是尤为有利的。

参考图3和图4，根据本实用新型的实施例，车辆1的底盘10还可以包括横置板簧500、车轮600、转向节700、悬架摆臂800等。例如，横置板簧500在横向中心位置固定连接到副车架300，并且在两端固定连接到转向节700。转向节700的轴颈用于安装车轮600。悬架摆臂800的一端通过固定件固定连接到主车架100，并且另一端固定到转向节700。

参考图3和图4，根据本实用新型的实施例，主车架100包括中置的单根纵梁110，纵梁110沿着底盘10的纵向延伸。在本实施例中，采用中置单纵梁结构，既方便生产加工，而且结构简单的纵梁使后续的加工工作也能得到简化，大幅度提高了生产效率的同时也明显的降低了生产成本，又能在纵向上有很高的强度。中置的单根纵梁110可以采用一体成型形成，这避免多个部件之间的安装工艺，提高了车架材料的选择多样性、安装精度和安装效率。

在本实用新型的上下文中，受篇幅所限并且为了更清楚描述本实用新型的发明构思，仅在图中示出并且在说明书中描述与本实用新型的发明构思相关的部件，并且省略了无关联或关联度低的部件，但这并不意味着不包括所省略的部分。例如，上述实施例未示出和描述车辆1的所有部件，图1、图3和图4仅仅示出了车辆1中的一个车轮600。

图5是根据本实用新型的实施例的车辆的立体示意图。

参考图5，根据本实用新型的实施例，车辆1包括底盘10和由底盘10支撑的车身20。在图4中，示出了车辆1的4个车轮600。另外，如图所示，副车架300可以包括前副车架300F和后副车架300R。

根据本实用新型的实施例，车身20可以包括货箱，并且还可以包括驾驶舱。

在下文中结合图6、图7、图8和图9，详细描述根据本实用新型的实施例的稳定构件400。

图6是根据本实用新型的车辆的底盘的立体示意图。图7是根据本实用新型的车辆的底盘的横向侧视图，例如，沿X轴方向的侧视图。图8和图9是根据本实用新型的车辆的底盘的纵向侧视图，例如，沿Y轴方向的侧视图。图8是沿Y轴正方向的侧视图，并且图9是沿Y轴负方向的侧视图。

参考图6至图9，副车架300上可以设置有轴承310和轴杆320，轴杆320可以沿着底盘10的纵向(即，图中示出的Y轴方向)贯穿轴承310且能够相对于轴承310旋转，并且车架支撑件200在下端固定到轴杆320。

根据本实用新型的实施例，稳定构件400沿着底盘10的纵向延伸，即，沿Y轴方向延伸，并且与轴杆320的旋转轴同轴布置。

根据本实用新型的实施例，车架支撑件200包括两个车架支撑板210，两个车架支撑板210彼此平行，沿着底盘10的纵向间隔布置，并且在下端固定连接到轴承310。

根据本实用新型的实施例，副车架300上设置有两个轴承310，并且底盘10还包括分别用于支撑两个轴承310的两个轴承座330，两个轴承座330固定在副车架300上，沿着底盘10的纵向间隔布置，并且在纵向上位于两个车架支撑件200之间。

根据本实用新型的实施例，如图6、图7和图8所示，车架支撑件200还可以包括一个或多个纵向支持片220。每个纵向支持片220的纵向两端的尺寸可以小于位于纵向两端之间的本体部分的尺寸。每个纵向支持片220的纵向两端可以插入两个车架支撑板210的开孔并固定连接在两个车架支撑板210之间。

根据本实用新型的实施例，如图6、图7和图9所示，稳定构件400的沿纵向的第一端通过第一扭杆支架410固定连接到主车架100，并且稳定构件400的沿纵向的第二端通过第二扭杆支架420固定连接到前副车架300F或后副车架300R(见图5)。

根据本实用新型的实施例，第二扭杆支架420与副车架300可以是一体成型的。

根据本实用新型的实施例，稳定构件400在两端设置有花键或者平键，并且通过花键或者平键连接到第一扭杆支架410和第二扭杆支架420，从而分别固定连接到主车架100和副车架300。花键或平键结构紧凑，利用花键或平键将稳定构件400固定连接到主车架100和副车架300，这使得可以有效地充分利用底盘的空间。

根据本实用新型的实施例，稳定构件400的第二端可以固定连接到后副车架300R(见图5)。例如，在一些实施例中，稳定构件400可以布置在后副车架300R的面向前副车架300F的一侧。在另一些实施例中，稳定构件400可以布置在后副车架300R的远离前副车架300F的一侧。

根据本实用新型的实施例，稳定构件400的第二端可以固定连接到前副车架300F(见图5)。例如，在一些实施例中，稳定构件400可以布置在前副车架300F的面向后副车架300R的一侧。在另一些实施例中，稳定构件400可以布置在前副车架300F的远离后副车架300R的一侧。应指出，在本实用新型的实施例中，对于稳定构件400的布置位置和数量没有具体限制。

根据本实用新型的实施例，稳定构件400可以为扭转弹簧。扭转弹簧的结构简单，占用空间很小，非常适用于小型车辆。通过扭转弹簧可以以特别简单和可靠的方式抑制侧倾。在一些实施例中，稳定构件400可以为螺旋形扭转弹簧、长条形扭杆弹簧或者中空管状扭转弹簧。螺旋形扭转弹簧由合金材料(例如不锈钢)形成，在螺旋弹簧两端受到扭转力作用，导致弹簧形变而产生扭转弹性力。长条形扭杆弹簧也称为扭杆，是由合金弹簧钢加工形成的一根具有弹性的扭杆，车身侧倾使使扭杆形变而吸收能量。中空管状扭转弹簧也称为扭管，是由合金材料(例如不锈钢)形成的一条具有弹性的扭转弹簧管，车身侧倾使扭转弹簧管形变而吸收能量。在一些实施例中，稳定构件400可以为粘结在圆柱形橡胶内外表面的金属管形成的剪切式橡胶扭转弹簧。剪切式橡胶扭转弹簧是由粘结在圆柱形橡胶内外表面的金属管(例如不锈钢管)承受扭转力，形成橡胶剪切变形而产生扭转弹性力。

根据本实用新型的实施例，底盘10还可以包括侧倾控制电机(未图示)。侧倾控制电机固定连接在主车架100和副车架300之间，并且侧倾控制电机在被通电时提供扭转力矩以抑制车身20、主车架100和车架支撑件200相对于副车架300的旋转。在本实施例中，侧倾控制电机用于主动防止车身的侧倾。

图10是根据本实用新型的车辆的底盘的工作原理的示意图。

在主动侧倾的车辆1上，车辆1的侧倾和回正通过侧倾控制电机完成，侧倾控制电机在工作中需要克服离心力、重力垂直分力来调整车身姿态。

参考图10，当车身20、主车架100和车架支撑件200围绕轴杆320相对于副车架300旋转时，车身20以旋转中心20C为中心旋转，出现侧倾。假设车身20的侧倾角度为β，车身20的重心横向(即，沿X轴方向)偏移为L。车身20具有重力G，并且稳定构件400具有扭转刚度M，其单位为N·m/度。这种情况下，车身20的重力G产生的偏转力矩为G×L，与稳定构件400产生的扭转力矩为M×β。在车辆1处于静止状态的情况下，侧倾控制电机的工作力矩为(M×β-G×L)，并且在车辆1处于动态行驶状态的情况下，侧倾控制电机的工作力矩为(M×β+离心力矩-G×L)。

在本实施例中，诸如扭转弹簧的稳定构件400的一端固连主车架，另一端固连副车架。扭转弹簧的扭杆刚度根据车身常用状态(例如车身半载状态)时车身重力的垂直分力匹配。在工作时，车身倾斜角度加大，扭杆弹簧提供的恢复力矩也增大，该恢复力矩可以抵消车身重力的垂直分力产生的力矩。

在本实施例中，在底盘10设置有主动侧倾的侧倾控制电机的情况下，当车辆1的动态下车身20发生侧倾时，稳定构件400提供的扭转力矩降低了侧倾控制电机的工作扭矩。这有利于降低侧倾控制电机的额定输出功率并且有利于侧倾控制电机的小型化。

根据本实用新型的实施例，稳定构件400的扭转刚度M通常是根据车辆1半载条件设置。

根据本实用新型的实施例，稳定构件400不被施加预应力。由于不存在预应力，因此稳定构件400是没有方向的，适用于向左侧倾和向右侧倾中的任何一种情形。

以上描述仅为本实用新型的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本实用新型中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本实用新型中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (18)

1.一种车辆的底盘，包括主车架、车架支撑件和副车架，其特征在于，

所述主车架用于支撑车辆的车身，

所述车架支撑件在上端固定连接到所述主车架，在下端以可旋转方式连接到所述副车架，并且

所述底盘还包括固定连接在所述主车架和所述副车架之间的稳定构件，当所述车身、主车架和车架支撑件相对于所述副车架旋转时，所述稳定构件发生弹性形变从而产生扭转力矩以抑制所述车身、主车架和车架支撑件的旋转。

2.根据权利要求1所述的车辆的底盘，其特征在于，所述副车架上设置有轴承和轴杆，所述轴杆沿着所述底盘的纵向贯穿所述轴承且能够相对于所述轴承旋转，并且所述车架支撑件在下端固定到所述轴杆。

3.根据权利要求2所述的车辆的底盘，其特征在于，所述稳定构件沿着所述底盘的纵向延伸，并且与所述轴杆的旋转轴同轴布置。

4.根据权利要求2所述的车辆的底盘，其特征在于，所述主车架包括中置的单根纵梁，所述纵梁沿着所述底盘的纵向延伸。

5.根据权利要求2所述的车辆的底盘，其特征在于，所述车架支撑件包括两个车架支撑板，所述两个车架支撑板彼此平行，沿着所述底盘的纵向间隔布置，并且在下端固定连接到所述轴承。

6.根据权利要求5所述的车辆的底盘，其特征在于，所述副车架上设置有两个轴承，并且所述底盘还包括分别用于支撑两个轴承的两个轴承座，所述两个轴承座固定在所述副车架上，沿着所述底盘的纵向间隔布置，并且在纵向上位于所述两个车架支撑件之间。

7.根据权利要求5所述的车辆的底盘，其特征在于，所述车架支撑件还包括一个或多个纵向支持片，每个纵向支持片的纵向两端的尺寸小于位于纵向两端之间的本体部分的尺寸，每个纵向支持片的纵向两端插入所述两个车架支撑板的开孔并固定连接在所述两个车架支撑板之间。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的车辆的底盘，其特征在于，所述稳定构件为扭转弹簧。

9.根据权利要求7所述的车辆的底盘，其特征在于，所述副车架包括前副车架和后副车架，所述稳定构件的第一端通过第一扭杆支架固定连接到所述主车架，并且所述稳定构件的第二端通过第二扭杆支架固定连接到所述前副车架或后副车架。

10.根据权利要求9所述的车辆的底盘，其特征在于，所述第二扭杆支架与所述副车架是一体成型的。

11.根据权利要求9所述的车辆的底盘，其特征在于，所述稳定构件在两端设置有花键或者平键，并且通过花键或者平键连接到所述第一扭杆支架和第二扭杆支架。

12.根据权利要求9所述的车辆的底盘，其特征在于，所述稳定构件的第二端固定连接到所述后副车架，所述稳定构件布置在所述后副车架的面向所述前副车架的一侧，或者所述稳定构件布置在所述后副车架的远离所述前副车架的一侧。

13.根据权利要求9所述的车辆的底盘，其特征在于，所述稳定构件的第二端固定连接到所述前副车架，所述稳定构件布置在所述前副车架的面向所述后副车架的一侧，或者所述稳定构件布置在所述前副车架的远离所述后副车架的一侧。

14.根据权利要求8所述的车辆的底盘，其特征在于，所述扭转弹簧为螺旋形扭转弹簧、长条形扭杆弹簧、中空管状扭转弹簧或者由粘结在圆柱形橡胶内外表面的金属管形成的剪切式橡胶扭转弹簧。

15.根据权利要求1所述的车辆的底盘，其特征在于，还包括侧倾控制电机，所述侧倾控制电机固定连接在所述主车架和所述副车架之间，并且所述侧倾控制电机在被通电时提供扭转力矩以抑制所述车身、主车架和车架支撑件相对于所述副车架的旋转。

16.一种车辆，包括底盘和由所述底盘支撑的车身，其特征在于，所述底盘为如权利要求1-15中任一项所述的车辆的底盘。

17.根据权利要求16所述的车辆，其特征在于，所述车身包括货箱。

18.根据权利要求17所述的车辆，其特征在于，所述车身还包括驾驶舱。

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