[发明专利]通过采用流体弹性接头主动控制转向角的扭转柔性轮轴

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的悬挂轮轴，并且具体涉及一种包括扭转柔性梁和用于引起车轮转向的操作装置的轴。 

背景技术

更具体地，这样的轴发现用于悬挂和支撑机动车辆的后轮。具体地，在转弯时，车辆后轮在转弯方向上经受侧向力并且这些侧向力必须得到控制从而改进车辆的转弯以及稳定性。 

通过采用伸缩致动器而进行转向角主动控制的扭转柔性轮轴是公知的，特别是来自于文献WO-2004/089665。然而，这种方案并非最优的，尤其是涉及到车轮附近空间的约束以及涉及到转向角的可控精度。 

本发明尤其致力于通过提出一种具有转向角主动控制的扭转柔性轮轴来解决现有技术中的难题，该扭转柔性轮轴期望将转向枢转连接功能以及将绕所述枢转连接的旋转驱动的功能结合到轮架中，所述驱动是通过具有流体弹性接头的转向装置而实现的。 

发明内容

为此，本发明提出了一种用于机动车辆的悬挂轮轴，所述悬挂轮轴包括扭转柔性梁，所述扭转柔性梁的每一端都带有刚性臂，所述刚性臂包括相对于车辆车架的接头装置从而允许悬挂行程，所述刚性臂还带有轮架，其中，每个轮架通过枢转连接被安装到每个臂上并且通过车轮转向装置与所述枢转连接相隔一段距离，所述转向装置包括流体弹性接头，所述流体弹性接头包括外部主体和容纳在所述外部主体中的构件，所述外部主体被紧固到臂或者轮架，以及所述构件被分别地紧固到轮架或者臂，所述流体弹性接头还包括弹性变形元件，所述弹性变形元件设置在所述构件与所述主体之间，所述弹性变形元件被设置成在所述元件的一部分与所述主体的内部表面之间分别地形成至少两个密封腔，每个腔被 设计成允许通过所述腔的压缩/膨胀使所述构件相对于外部主体移动，所述转向装置还包括转向操作系统，所述转向操作系统包括设计成改变所述腔的每个相应腔中存在的不可压缩流体的体积、从而使所述构件移动并由此使车轮相对于所述臂转向的装置。 

附图说明

通过接下来参考附图给出的描述，本发明的其它目标和优点将变得清楚，其中 

图1是根据本发明一个实施例的轴的透视图，两个车轮被安装到该轴上从而使得车轮能够转动； 

图2和图3是类似于图1的视图，其中一个车轮已被去除(图2)，以及一个车轮和制动系统已被分别地去除； 

图4和图5是分别从两个不同角度观察的图1实施例的轴的一个端部的放大视图； 

图6和图7是类似于图4和图5的视图，它们是从显示出枢转连接的轴以及转向构件的轴的角度观察，图7还显示了车轮相对于这些轴的位置； 

图8是根据本发明的轴的枢转连接接头中的弹性变形元件的结构的纵向截面的示意性表示；以及 

图9分别是图1实施例中设置的流体弹性接头的横截面视图(图9a)、b-b纵向截面视图(图9b)、c-c纵向截面视图(图9c)以及具有切除部分的透视图(图9d)。 

具体实施方式

车轮的转向角被定义为：在与地面平行的水平平面内车轮平面从车辆中间平面分开的角度。车轮平面是指与车轮相联系的平面，该平面垂直于车轮轴线并且穿过接地印迹的中心，当车轮为垂直时，车辆经由该接地印迹中心与地面形成静态接触。车轮平面由此与车轮轴线成为一体并且车轮平面的方位根据车轮方位而改变。在转向期间，车轮的前端向内或向外移动以及由此分别被称为前束或者后束。 

除了转向角之外，车轮平面相对于车辆车架的角度位置是通过车轮 的外倾角限定，该外倾角是指在与地面垂直的横向平面内，车轮平面与车辆中间平面分开的角度。 

本发明提出了一种用于机动车辆的悬挂轮轴，该轮轴包括扭转柔性梁1、并且是能够对安装在所述轮轴上的车轮2的转向角主动控制的类型。 

作为参考，根据本发明的轮轴被设置成在转向致动器不工作或者出故障时转向也是安全的，也就是说：轮轴的车轮具有至少与传统扭转柔性轮轴上所发现的相同前束量。在这种情况下，转向装置的作用使车轮重新对准，从而获得没有前束(车轮平行)的定位，该定位在轮胎磨损和燃油消耗方面是非常有利的，但是从限制或者紧急避险操纵时的车辆操控角度来看是不现实的。由此，致动器的完全故障或者受限操作对于车辆安全没有影响。相反的逻辑(由此在另一方面，轮轴可被设置成当对转向装置没有作用时保持车轮平行)也是完全可行的，但是在所有驱动环境下，都必须确保正确的致动器操作。