TWM517114U - 可調式車輛底盤裝置 - Google Patents

Description

可調式車輛底盤裝置

本創作係有關於一種可調式車輛底盤裝置，特別是有關於一種藉由改變懸吊系統與車輪的鎖點或避震器與車架鎖固位置，以改變車輛的外傾角角度、重心高度及側傾中心高度。

目前車輛改裝或原車組裝的四輪定位必需經專用的檢測儀器判斷出四輪各種角度與原設計或出廠時脊調整值的差值，再用專用的零件或工具進行校調校正至與原設計或出廠調整值相同或在公差範圍內。四輪定位需要設計出車輛四個輪孮的各種角度，也是為了保證車輛行駛的平穩性，安全性和舒適性。經過四輪定位可保證車輛不會出現偏移、飄移、側滑、轉向不穩定、輪胎偏磨及懸吊系統磨損加劇等現象。

現有的車輛所使用的控制臂結構是由一鋼板經過壓制或鍛件整體鍛造而成的，而這種控制臂是缺乏通用性和可調整性，因此當車輪外傾角的上緣向內或向外傾斜的角度出現問題時，也就是要調整車輛負載時，必需使受力點作用於輪胎中心，消除偏移，以便減少輪胎磨損。

由車輛前方角度察看，觀看輪胎胎面胎紋中心11(車輛中心線)與地面鉛垂直線12的夾角(13,13’)稱為外傾角(Camber)，如圖1A、圖1B所示。外傾角的功用有：(1)使車輛負重後車輪角度能變為垂直、(2)使車輛 的重量適當的作用在軸承及指軸上、(3)抵消前軸於載重時兩端轉向節有向上翹起的趨勢、抵消大王銷銅套(或球接頭)或輪轂軸承之磨損而使車輪有向內傾的趨勢、(4)配合拱形路面，能保持車輪與路面垂直，轉向輕便、(5)可減少前輪前展之趨勢、(6)可減少道路面震動傳到轉向系統等功用。外傾角不良之後果會造成：(1)使車轂軸承及大王銷銅套(或球接頭)過度磨損、(2)若左右不均超過規定(1/4 0)，則會朝一方偏向、(3)輪胎過度磨損：外傾角太大時，則輪胎之外側易磨損，外傾角太小時，則輪胎之內側易磨損。

又，如圖1C所示。由車前看，前兩輪中心線14(與前軸同高度處)，前面的中心距離15較後面的中心距離16為短而謂之前束(Toe-In)。前束的功用有：(1)抵消外傾角所造成的外滾趨勢，減少輪胎所受路面摩擦，使行駛的前兩輪能平行向前滾動、(2)配合拱形路面的行駛。(註：車輛配合拱形路面行駛的三要素為：a.將內側車輪的後傾角作的較外側車輪大約1/2°、b.將內側車輪的外傾角作的較外側車輪大約1/4°、c.增大前束角)。若前束角校正不正確將會造成輪胎成鋸齒狀(羽毛狀向車內)拖曳的磨損、及行駛的車輛有排徊等不良的現象。

另外，如圖1D所示。車輛17相對地面轉動時的瞬時軸線稱為車輛的側傾軸線，該軸線通過車輛左、右車輪垂直橫斷面上的瞬時轉動中心，這兩個瞬時中心稱為側傾中心18，側傾中心18距地面的高度，為側傾中心高度。側傾中心高度愈低，則車輪負載較小、輪胎行駛側向穩定性愈好、轉彎行駛愈安全，但缺點是車身側傾嚴重。

本創作的目的在於提供一種可過整位置的上控制臂外側球 接頭鎖點，達到可變傾角的效果。

為達成上述裝置的目地，本創作的技術手段在於提供一種車輛底盤裝置，其包含有車架及懸吊系統，該懸吊系統包含：一對可調式的前輪懸吊，每一前輪懸吊分別具有一上控制臂、一樞設於該車架與一下轉向節臂的外側球接頭之間的下控制臂以及一連接於前輪懸吊與該車架的前避震器，該上控制臂具有一對內側樞接孔及一外側鎖板，該外側鎖板具有一長軸平行於車寬方向的滑槽，及設置該滑槽兩外側的鎖孔，該內側樞接孔樞設於該車架，該外側鎖板以該滑槽鎖附一樞接上轉向節臂的外側球接頭的滑塊。

在一實施例中，該懸吊系統更包含一對可調式的後輪懸吊，每一後輪懸吊分別具有一上控制臂、一樞設於該車架與一下轉向節臂的外側球接頭的下控制臂及一連接於該後輪懸吊與該車架的後避震器，該上控制臂具有一對內側樞接孔及一外側鎖板，該外側鎖板具有一對面對面的滑槽，且該兩滑槽的長軸平行於車寬方向，該內側樞接孔樞設於該車架，該外側鎖板以該兩滑槽鎖附一樞接一上轉向節臂的外側球接頭的滑塊。

在一實施例中，該對前避震器係鎖固於前輪懸吊之上控制臂，且該對前避震器的下鎖點桿件係分別樞接於該兩上控制臂的內、外側之間，每對前避震器的上鎖點桿件係鎖固於一滑軌之一鎖點上，並使該前避震器透過該滑軌固定於該車架，該滑軌與該車架間可進行相對滑動，以改變該前避震器的上鎖點高度。

本創作的特點至少包括：1.可依駕駛者需求調整外傾角度，以改變輪胎磨耗與外傾推力。2.因銲接誤差導致車輪定位變動，藉由本創作 調整為設計值，以便消除輪胎偏移，減少輪胎磨損。3.可改變避震器的上鎖點高度，達到可變車姿高度，以改變車輛重心與側傾中心高度。

10‧‧‧輪胎

11‧‧‧輪胎胎面胎紋中心

12‧‧‧鉛垂直線

13,13’‧‧‧夾角

14‧‧‧中心線

15,16‧‧‧距離

17‧‧‧車體

18‧‧‧側傾中心

20‧‧‧車輛底盤裝置

30‧‧‧車架

40‧‧‧懸吊系統

41‧‧‧前輪懸吊

411‧‧‧上控制臂

4111‧‧‧樞接孔

4112‧‧‧鎖板

41121‧‧‧長軸

41122‧‧‧滑槽

41123‧‧‧鎖孔

41124‧‧‧滑塊

412‧‧‧下控制臂

413‧‧‧前避震器

4131‧‧‧上鎖點桿件

4132‧‧‧下鎖點桿件

42‧‧‧後輪懸吊

421‧‧‧上控制臂

4211‧‧‧樞接孔

4212‧‧‧鎖板

42121‧‧‧滑槽

421211‧‧‧長軸

421212‧‧‧滑塊

422‧‧‧下控制臂

423‧‧‧後避震器

50‧‧‧滑軌

501‧‧‧鎖點

51‧‧‧直立桿

A‧‧‧轉向節臂

A1‧‧‧上轉向節臂

A2‧‧‧下轉向節臂

B1,B1’‧‧‧外側球接頭

F‧‧‧輪框

W‧‧‧車寬方向

圖1A繪示先前技術之車輪的正外傾角前側示意圖；圖1B繪示先前技術之車輪的負外傾角前側示意圖；圖1C繪示先前技術之車輪的前束角俯視示意圖；圖1D繪示先前技術之車輛的側傾中心示意圖；圖2繪示本創作之車輛底盤裝置一實施例之車輛前方視角的立體圖；圖3繪示本創作之車輛底盤裝置一實施例之前避震器鎖附位置暨調整上鎖點的示意圖。

圖4繪示本創作之車輛底盤裝置一實施例之前輪懸吊的上控制臂的立體圖；圖5繪示圖4之上控制臂調整滑塊位置的示意圖；圖6繪示本創作之對應於圖4的滑塊位置之上控制臂調整輪胎的傾角角度的示意圖；圖7繪示本創作之對應於圖5的滑塊位置之上控制臂調整輪胎的傾角角度的示意圖；圖8繪示創作之車輛底盤裝置一實施例之車輛後方視角的立體圖；圖9繪示本創作之車輛底盤裝置一實施例之後輪懸吊的上控制臂的立體圖。

茲配合圖式將本創作實施例詳細說明如下，其所附圖式均為簡化之示意圖，僅以示意方式說明本創作之基本結構，因此在該等圖式中 僅標示與本創作有關之元件，且所顯示之元件並非以實施時之數目、形狀、尺寸比例等加以繪製，其實際實施時之規格尺寸實為一種選擇性之設計，且其元件佈局形態有可能更為複雜。另外，本創作提及的上、下、左、右、前及後等方向係以車輛駕駛者所在位置的相對應方向而言，閤先述明。

首先，請參閱圖2、圖3及圖4所示。本實施例之可調式車輛底盤裝置20，係包含有車架30及懸吊系統40(當然，一般所謂的車輛底盤係包含了其他系統，例如轉向系統、動力系統、剎車系統等等，但這些系統在本創作中並無變動，因此略而不提)，而懸吊系統40包含一對前輪懸吊41，每個前輪懸吊41具有上控制臂411、下控制臂412和前避震器413，如圖3所示，該上控制臂411與該下控制臂412的外側端分別樞接於一輪框F的轉向節臂A，該上控制臂411與該下控制臂412的相對於該外側端的一內側端分別連接於該車架30，該前避震器413的下鎖點桿件4132係樞接於該上控制臂411，該前避震器413的上鎖點桿件4131係樞設於一滑軌50之一鎖點501上並使該前避震器413透過該滑軌50固定於該車架30的一直立桿51，該滑軌50與該直立桿51間可進行相對滑動，以改變該前避震器413的上鎖點位置的高度(即垂直方向-車高方向的相對滑動，以改變該前避震器413的上鎖點高度)，該滑軌50的垂直方向的調整行程範圍可為正、負10mm的範圍。進一步地，前避震器413的下鎖點桿件4132係分別樞接於上控制臂411的樞接孔4111與鎖板4112之間。

如圖4所示，上控制臂411具有一對內側(即靠近車身)的樞接孔及4111一外側(即靠近輪胎)的鎖板4112，該外側之鎖板4112具有一滑槽41122(該滑槽41122的長軸41121係平行於車寬方向W)，及設置該滑槽 41122兩外側的鎖孔41123，該樞接孔4111樞設於該車架30，該外側鎖板4112以該滑槽41122樞接於一上轉向節臂A1的外側球接頭B1。

請參見圖4、圖5、圖6及圖7所示。在一實施例中，配置於輪胎之輪框F上的轉向節臂A1，其外側球接頭B1係透過滑塊41124鎖固於該前輪懸吊41的上控制臂411之位於車輛外側的鎖板4112的滑槽41122之中，其滑塊41124的鎖定的位置可沿著該滑槽41122的長軸41121方向的行程作前、後調整，以使該上轉向節臂A1由輪框F的側面拉或推動該輪胎，以改變輪胎與鉛重直線所形成的夾角，以使其外傾角產生變動，且具體而言，其該滑槽41122(長軸41121方向)的調整行程在正、負5mm的範圍中，外傾角的調整角度為3.92°，且外傾角度可變範圍為正負1.5度，其前輪懸吊41中，藉由移動前輪懸吊41的上控制臂411外側球接頭B1位置的定位角變化的調整數據如表1所示。

請再對照圖8及圖9。在本實施例中，該懸吊系統40更包含一對可調式的後輪懸吊42，每一後輪懸吊42分別具有一上控制臂421、一樞設 於該車架30與一下轉向節臂A2的外側球接頭B1’的下控制臂422及一連接於該後輪懸吊42與該車架30的後避震器423，該上控制臂421具有一對內側(靠近車輛中心)的樞接孔4211及一外側(靠近車輛輪胎)的鎖板4212，該鎖板4212具有一對面對面的滑槽42121，且兩滑槽42121的長軸421211平行於車寬方向W，該內側的樞接孔4211樞設於該車架30，該外側的鎖板4212以該兩滑槽42121鎖附一樞接於一下轉向節臂A2的外側球接頭B1’之滑塊421212。

承上所述，配置於輪胎之輪框F上的上轉向節臂A1，其轉向節臂A1的外側球接頭B1係透過滑塊421212並以螺絲緊迫而鎖固定位於該上控制臂421之鎖板4212的滑槽42121中，而滑塊421212鎖定的位置可沿著該滑槽42121(長軸421211方向)的行程調整，以使該上轉向節臂A1由輪框F的側面拉或推動該輪胎，以改變輪胎與鉛重直線所形成的夾角，使其外傾角變動，且當該滑槽42121長軸421211在正、負5mm的調整行程，外傾角的調整角度為3.92°，且在後輪懸吊42調整過程中，因後輪懸吊機構運動特性，該前束角度變化為0°，其後輪懸吊42藉由移動下控制臂A2外側球接頭B1’位置的定位角變化的調整數據如表2所示：

綜上所述，乃僅記載本創作為呈現解決問題所採用的技術手段之較佳實施方式或實施例而已，並非用來限定本創作專利實施之範圍。 即凡與本創作專利申請範圍文義相符，或依本創作專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本創作專利範圍所涵蓋。

30‧‧‧車架

41‧‧‧前輪懸吊

411‧‧‧上控制臂

4111‧‧‧樞接孔

412‧‧‧下控制臂

413‧‧‧前避震器

4131‧‧‧上鎖點桿件

4132‧‧‧下鎖點桿件

50‧‧‧滑軌

501‧‧‧鎖點

51‧‧‧直立桿

Claims (7)

1. 一種可調式車輛底盤裝置，其包含有車架及懸吊系統，該懸吊系統包含：一對前輪懸吊，每一前輪懸吊分別具有一上控制臂、一下控制臂以及一前避震器，該上控制臂與該下控制臂的一外側端分別樞接於一輪框的轉向節臂，該上控制臂與該下控制臂的相對於該外側端的一內側端分別連接於該車架，該前避震器的下鎖點桿件係樞接於該上控制臂，該前避震器的上鎖點桿件係樞設於一滑軌之一鎖點上，並使該前避震器透過該滑軌固定於該車架的一直立桿，該滑軌與該直立桿間可進行相對滑動，以改變該前避震器的上鎖點高度。
2. 如申請專利範圍第1項所述的可調式車輛底盤裝置，其中，該對前輪懸吊為可調式的前輪懸吊，該上控制臂具有一對內側樞接孔及一外側鎖板，該外側鎖板具有一長軸平行於車寬方向的滑槽，及設置該滑槽兩外側的鎖孔，該內側樞接孔樞設於該車架，該外側鎖板以該滑槽鎖附一樞接於一上轉向節臂的外側球接頭的滑塊。
3. 如申請專利範圍第2項所述的可調式車輛底盤裝置，其中，該上轉向節臂的外側球接頭鎖固於該前輪懸吊上控制臂之外側鎖板的滑槽中，其鎖定的位置可沿著該滑槽長軸的行程調整，使其外傾角變動，且其該滑槽長軸的調整行程在±5mm的範圍中，外傾角的調整角度為3.92°，且外傾角度可變範圍為±1.5°。
4. 如申請專利範圍第2項所述的可調式車輛底盤裝置，其中，該懸吊系統更包含一對可調式的後輪懸吊，每一後輪懸吊分別具有一上控制臂、一樞設於該車架與一下轉向節臂的外側球接頭的下控制臂及一連接於該後輪懸吊與該車架的後避震器，該上控制臂具有一對內側的樞接孔及一外側的鎖板，該鎖板具有一對面對面的滑槽，且該兩滑槽的長軸平行於車寬 方向，該內側的樞接孔樞設於該車架，該外側的鎖板以該兩滑槽鎖附一樞接於一上轉向節臂的外側球接頭之滑塊。
5. 如申請專利範圍第4項所述的可調式車輛底盤裝置，其中，該後輪懸吊之該上轉向節臂的外側球接頭鎖固於該上控制臂之外側鎖板的滑槽中，其鎖定的位置可沿著該滑槽長軸的行程調整，使其外傾角變動，且其該滑槽長軸的調整行程在±5mm的範圍中，外傾角的調整角度為3.92°，且在後輪懸吊調整過程中，該前束角度變化為0°。
6. 如申請專利範圍第1項所述的可調式車輛底盤裝置，其中，該對前避震器下鎖點桿件係分別樞接於該兩上控制臂的內、外側之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述的可調式車輛底盤裝置，其中，該滑軌的調整行程範圍為±10mm。