移动椭圆形驱动的装置和转向机构制造方法及图纸

技术编号:7596360 阅读:180 留言:0更新日期:2012-07-21 20:10
本发明专利技术提供一种转向机构,其通过对车轮施加可变量的前束或外倾来转向,并且能够使用单个机构同时施加前束和外倾。一些形式的转向机构能够在转弯期间通过操作人员的简单倾斜来控制提供极高的稳定性。本发明专利技术提供使用该机构的车辆,其包括倾斜转向的车辆,并包括三轮移动椭圆形驱动的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术公开的领域是转向机构,包括转向机构的车辆以及使用前面二者的方法。B.
技术介绍
轮式车辆固有地在转弯过程中不稳定。进入弯道的移动车辆由于其线性动量被通常称为离心力(实际是惯性力)推向弯道外侧,这可以导致车辆侧翻、侧滑以及操作人员失去控制。离心力随着车辆速度增加而增加并随着弯道角度增加而增加,因此往往导致负面结果。使用多种机构来抵消转弯过程中的离心力。一些车辆能够倾斜进入弯道,最常见的示例是自行车和摩托车。具有三个或更多个车轮的车辆无法如此容易地倾斜,因为倾斜可能导致这些车轮中的至少一个失去与地面的接触。车轮外倾、零偏距转向和阿克曼转向也改进转弯过程中的循迹。转弯过程中的不稳定性在轻型车辆、平衡中心高的车辆和车轮轴距较短的车辆中更为严重。转弯过程中的稳定性对于具有两个以上车轮的人力车辆一直是特别难以解决的问题,尤其是操作人员在操作期间必须保持直立的那些车辆。因此,本领域中存在早就认识到但未解决的需要增加转弯过程中轮式车辆的稳定性而无需车辆被设计成实际比轻型动力车辆(例如,人力车辆)更大或更重。专利技术概要提供一种转向机构,其能够改变车轮的前束角连同车轮的外倾角。该转向机构的一些实施方案可以通过使直立构件倾斜来控制。后倾角控制响应使直立构件倾斜而发生的前束角与外倾角的比例。在转向机构的一些实施方案中,可以调整后倾角以提供响应使直立构件倾斜的前束角与外倾角的变化的比例。该调整可以由操作人员来执行,或可以响应传感器数据自动实现。还提供包括该转向机构的车辆,以及提供使车辆转弯的方法。这些功能以及其它功能通过提供一种转向机构来实现,该转向机构包括车轮总成和被构造为相对于车轮总成倾斜的直立构件,该车轮总成包括车轮,该车轮具有旋转轴、 前束角和外倾角;紧固于车轮的转向节,该转向节包括转向臂;具有旋转轴、后倾角和主销倾角(“KPI”)的主销,该主销设置在转向节内以使转向节绕旋转轴自由旋转;承托主销的主销托架;具有内侧端和外侧端的转向杆系,该外侧端以控制转向节绕旋转轴旋转的程度的构造紧固于转向臂,该内侧端在第一连接点处紧固于直立构件;以支承方式紧固于主销托架的支承构件;以及后倾点,该后倾点是车轮旋转轴与主销的旋转轴的交点。7还提供一种包括车架的移动装置,该车架包括基本水平朝向的纵向车架构件、与纵向构件成基本法线朝向连接的基本水平朝向的横向车架构件,以及在所述横向构件尾部位置处连接到纵向构件的直立车架构件。横向车架构件的任一端上是前轮,且由驱动总成驱动的后轮以旋转方式连接到所述纵向车架构件的后端。该移动装置可以包括一对沿着纵向车架构件的任一侧基本水平设置的细长跨越构件,其中每个跨越构件的尾端以旋转方式连接到一对相对曲柄中的每个相对曲柄的外端。朝向分开180°的该对相对曲柄中的每个相对曲柄的内端被构造成当曲柄旋转时沿着后轮旋转轴对后轮施加旋转运动。在移动装置的一个实施方案中,所述曲柄的外端在旋转时限定与后轮旋转轴同心的路径。在一些实施方案中,一对直立臂杠杆以枢转方式连接到直立车架构件,以使臂杠杆的上端和下端可绕枢轴点前后往复运动,其中每个直立臂杠杆具有上把手端和下枢转端。每个臂杠杆的下枢转端以枢转方式连接到跨越构件之一的前端。该驱动总成的一些实施方案包括以旋转方式连接到曲柄中的至少一个的内端的链环、 啮合到链环的驱动链和啮合到驱动链且被构造为沿着后轮旋转轴对后轮施加旋转运动的链轮。该驱动总成的一些实施方案包括毂体、旋转轮轴(曲柄臂的内端与之连接)以及将所述轮轴的旋转传递到毂体的内部齿轮系。该装置还可包括用于本文公开的转向的任何机构,以及刹车和多个齿轮传动。附图简介附图说明图1转向机构的实施方案的前视图。M2 0°后倾角的转向机构的实施方案的前视图。Ml 30°后倾角的转向机构的实施方案的前视图。Mi 60°后倾角的转向机构的实施方案的前视图。S5 90°后倾角的转向机构的实施方案的前视图。图6包括可调后倾角的转向机构的实施方案的侧视图。图7包括由操作人员可调的后倾角的转向机构的实施方案的前视图。图8包括使用驱动轴可调的后倾角的转向机构的实施方案的前视图。图9包括使用驱动轴可调的后倾角的转向机构的实施方案的侧视图,其中该驱动轴由步进电动机带动旋转,该步进电动机连接到蜗轮,该蜗轮又啮合到与驱动轴同心的小齿轮。图10包括使用驱动轴可调的后倾角的转向机构的实施方案的侧视图,其中该驱动轴由换挡器线带动旋转,该换挡器线连接到由车辆操作人员操控的换挡手把。 an矢状平面、冠状平面和横平面的图示。图12移动装置的实施方案的透视图。SI3图12所示的移动装置的实施方案的侧视图。Sli示范驱动总成的顶部剖视图。图15示范内部齿轮系的示意图。图16包括链和链轮驱动总成和前后换挡齿轮的移动装置的实施方案的侧视图。图17包括啮合到驱动链的前链环的移动装置的实施方案的侧视图,其中该驱动链将旋转运动施加到后内置齿轮传动的轮毂。ΜΙ8包括控制步进电动机和电源的逻辑电路的转向机构的实施方案的侧视图。具体实施例方式A.定义如本文所使用的术语“包括”应是非限制性的,并且可以解读为表示“包括但不限于”。如本文所使用的术语“外倾”是指车辆的车轮相对于车辆的其余部分的垂直倾斜, 其中这些车轮通常彼此平行。在此上下文中,“外倾”不是指两个车轮的上边缘或下边缘比相对边缘更靠近中心线或更远离中心线的车轮构造。如本文所使用的术语“矢状平面”是指其为垂直的平面,包括车辆的前后轴(或与之平行),并且将车辆的右侧(右边)与车辆的左侧(左边)划分开,如图11所示。术语“冠状平面”是指与矢状平面垂直的垂直平面,其将车辆的前部分与后部分分开,如图11所示。术语“横平面”是指与矢状平面和冠状平面垂直的水平面,其将车辆的上部分与车辆的下部分分开,如图11所示。如本文所使用的术语“后倾角”是指如下平面之间的角度差包括作为主销或转向节的枢转轴的直线且与矢状平面垂直的第一平面,和冠状平面。如本文所使用的术语“主销内倾角(“KPI”)或“主销角”是指如下平面之间的角度差包括作为主销或转向节的枢转轴的直线且与冠状平面垂直的第一平面,和矢状平面。如本文所使用的术语“前束角”是指如下直线之间的角度差包括车轮的周缘的平面与横平面相交的直线,和矢状平面与横平面相交的直线。如本文所使用的术语“阿克曼角”是指转弯的内车轮的前束角与转弯的外车轮的前束角之间的角度差。如本文所使用的术语“外倾角”是指如下直线之间的角度差包括车轮的周缘的平面与冠状平面相交的直线,和矢状平面与冠状平面相交的直线。B.转向机构提供一种转向机构300,图1中示出其实施方案,其能够改变车轮310的前束角连同车轮310的外倾角。图1示出具有两个车轮(左轮310a和右车轮310b)的转向机构300。 分别使用后缀“a”和“b”来区别左总成和右总成。在本文的描述通常可应用于车轮总成或单车轮总成的情况下,不附带“a”或“b”后缀来提供引用数字。该机构包括车轮总成300和被构造为相对于车轮总成300倾斜的直立构件600, 该车轮总成300包括车轮310,其具有旋转轴、前束角和外倾角;紧固于车轮310的转向节 320,该转向节包括转向臂321 ;具有旋转轴、后倾角和KPI的主销330,该主销330设置在转向节320内以使转向节320绕本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴维·克劳斯
申请(专利权)人:戴维·克劳斯
类型:发明
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