[发明专利]车辆转向侧倾联动装置及应用该装置的车辆

权利要求书

1.车辆转向侧倾联动装置，由侧倾机构和转向机构联动组成，其特征在于：

所述的侧倾机构包括：车身、下拉杆、转向节主轴、上拉杆依次顺序转动连接，对应连接点A、B、C、D为平行四边形，下拉杆两连接点A、B的转动轴线与下拉杆形成夹角δ，上拉杆两连接点C、D的转动轴线与上拉杆的夹角等于δ，连接点A、B、C、D处各转动轴线相互平行，转向节与转向节主轴绕其轴线BC转动连接，转向节联接车轮并控制其方向、车轮绕转向节轴线转动，由车身、下拉杆、转向节主轴、上拉杆、转向节、车轮按以上方式联接形成一组车轮控制机构；两组几何参数、性能参数相同的车轮控制机构ABCD和A′B′C′D′依据给定的轮距d以车身中央纵垂面左右对称布置、共用同一车身，车身中央纵垂面与平面ABCD夹角为90°-δ，还有驱动杆，驱动杆中点与车身在车身横垂面转动连接、转动轴线位于车身中央纵垂面内，减震器一端与驱动杆左端球铰链连接、另一端与左侧下拉杆的E点球铰链连接，另一减震器一端与驱动杆右端球铰链连接、另一端与右侧下拉杆的E′点球铰链连接，两减震器与左、右侧下拉杆连接点位置相同，左、右侧两减震器长度相等、性能相同；

其中：驱动杆与车身夹角为致动角α，当致动角α＝90°时、两侧下拉杆共面，此时车身侧倾角β＝0，侧倾机构关于车身中央纵垂面对称；当α≠90°时两车轮相对车身反向运动、两车轮轴线沿AD方向移动距离h，车身水平面相对地面夹角为车身侧倾角β，tanβ＝h/d，致动角α改变时车身侧倾角β变化，获得侧倾机构的车身侧倾角β与致动角α关系的侧倾函数β＝f(α)；

所述的转向机构包括：转向梯形MSTN由左转向臂、连杆和右转向臂各端点顺序转动连接，以及由左转向臂的M点和右转向臂的N点分别与车身转动连接构成，各连接点处相对转动轴线相互平行且均垂直于转向梯形MSTN所在的车身水平面，M、N分别位于侧倾机构中车身的AD及A′D′线上同一高度，左转向臂与右转向臂等长，MN＜ST；时，转向机构以车身中央纵垂面对称；

所述的侧倾机构和转向机构共用同一车身、具有同一车身中央纵垂面和车身水平面，取转向机构中左转向臂的I点和右转向臂的J点、MI＝NJ、设侧倾机构中左侧的转向节与车轮和转向节主轴联接点分别为U、P，右侧的转向节与车轮和转向节主轴联接点分别为W、Q，AM＝BP＝A′N＝B′Q，取侧倾机构中左、右侧转向节的H、K点，PH＝QK＝MI，∠UPH＝∠WQK＝180°-(90°-δ)；左平衡杆一端与转向机构中左转向臂的I点球铰链连接、另一端与侧倾机构中左侧转向节的H点球铰链连接，右平衡杆一端与转向机构中右转向臂的J点球铰链连接、另一端与侧倾机构中右侧转向节的K点球铰链连接，左平衡杆与右平衡杆等长，IH＝MP＝JK＝NQ，形成车辆转向侧倾联动装置；

其中：给定转向角θ＝0时，转向梯形MSTN两底角相等，车辆直线行驶，此时：当致动角α＝90°时，车身不侧倾直线行驶，当致动角α≠90°时，车身侧倾直线行驶；转向角θ≠0时，转向梯形MSTN两底角不相等，外车轮偏转角θ_e和内车轮偏转角θ_i满足阿克曼转向条件，车辆转向行驶，此时：当致动角α＝90°时，车身不侧倾转向行驶，当致动角α≠90°时，车身侧倾转向行驶。

2.根据权利要求1所述的车辆转向侧倾联动装置，其特征在于，所述的球铰链选用杆端关节轴承、或者向心关节轴承。

3.根据权利要求1所述的车辆转向侧倾联动装置，其特征在于，所述的致动角α是由致动器产生，致动器选用电磁式致动器、或者机电式致动器、或者电液式致动器。

4.根据权利要求1所述的车辆转向侧倾联动装置，其特征在于，所述的转向角θ是由转向器产生，转向器选用齿轮箱式转向器、或者齿轮齿条转向器、或者蜗杆曲柄销式转向器、或者循环球式转向器，转向器由转向作动器直接或间接驱动，实现线控转向。