專利名稱：包括車輪和集成在其中的懸架的車輛接地連接的制作方法
0001本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車輛的接地系統(tǒng)。它尤其涉及這樣的接地系統(tǒng)，其中垂直懸架使用安裝在車輪內(nèi)的滑桿。
0002專利申請(qǐng)EP0878332公開了一種接地系統(tǒng)，其中輪轂載體的垂直懸架相對(duì)于車輛底盤的自由度由固定到輪轂載體的垂直桿在固定到支架的導(dǎo)向裝置中的運(yùn)動(dòng)允許，支架自身連接到底盤。該接地系統(tǒng)也包含旋轉(zhuǎn)牽引發(fā)動(dòng)機(jī)，將牽引發(fā)動(dòng)機(jī)連接到車輪的減速裝置，制動(dòng)裝置，懸簧，用于控制懸架運(yùn)動(dòng)的機(jī)電機(jī)器和允許操縱車輪的樞軸。該接地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)實(shí)際上并不允許實(shí)現(xiàn)所有的預(yù)期功能。
0003本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提出一種前述類型的接地系統(tǒng)，其中顯著提高了重量—?jiǎng)偠取叽缯壑浴?br> 0004關(guān)鍵在于接地系統(tǒng)的重量尤其是它的未安裝彈簧部分的重量是車輛動(dòng)態(tài)性能中的基本特性。接地系統(tǒng)的機(jī)械剛度也是基本特性。剛度不足會(huì)對(duì)車輪平面的導(dǎo)向質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響，并且也會(huì)對(duì)接地系統(tǒng)的部件的壽命產(chǎn)生有害影響，例如原因在于與變形所導(dǎo)致的摩擦相聯(lián)系的材料疲勞或磨損。將會(huì)理解尺寸是特別重要的方面，原因是該類型的接地系統(tǒng)的特殊好處在于它包含車輪內(nèi)部體積中的所有功能。
0005本領(lǐng)域技術(shù)人員知道這三個(gè)方面(重量，剛度，尺寸)緊密地相互關(guān)聯(lián)。所以也可以說本發(fā)明的目標(biāo)是提出一種前述類型的接地系統(tǒng)，對(duì)于所述系統(tǒng)至少三個(gè)方面之一顯著提高而不必?fù)p害其他方面。
0006該目標(biāo)由一種接地系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，所述接地系統(tǒng)包括車輪，輪轂載體，使用固定到輪轂載體的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪的裝置，包括連接到車輪的至少一個(gè)大齒輪和連接到旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)小齒輪的減速裝置，從連接到車輛的支架懸掛車輪的滑桿懸架，制動(dòng)裝置，所述制動(dòng)裝置包括由其周邊連接到車輪的制動(dòng)盤，和定位在制動(dòng)盤內(nèi)部的制動(dòng)夾鉗(calliper)。作為優(yōu)選，制動(dòng)盤，發(fā)動(dòng)機(jī)小齒輪和大齒輪基本上定位在相同平面內(nèi)。
0007在優(yōu)選的實(shí)施方式中，小齒輪和大齒輪具有螺旋齒，小齒輪相對(duì)于輪轂載體由獨(dú)立于旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的軸的導(dǎo)向裝置導(dǎo)向。
0008包括車輪、制動(dòng)盤和大齒輪的旋轉(zhuǎn)組件的導(dǎo)向由優(yōu)選地圍繞輪轂載體的凸部定位的一對(duì)滾動(dòng)軸承提供。
0009作為優(yōu)選，滑桿懸架包括固定到輪轂載體的桿，桿的軸線基本上沿著車輪的軸線和在車輪的中心平面中基本上垂直地被定位，輪轂載體的懸架相對(duì)于車輛的底盤的自由度由桿在連接到支架的導(dǎo)向裝置中的運(yùn)動(dòng)允許。
0010作為優(yōu)選，根據(jù)本發(fā)明的接地系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于控制懸架運(yùn)動(dòng)的機(jī)電機(jī)器。機(jī)電機(jī)器有利地是固定到懸架小齒輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)器，所述小齒輪與固定到桿的齒條配合。
0011如果齒輪是受控車輪，根據(jù)本發(fā)明的接地系統(tǒng)進(jìn)一步包括導(dǎo)向裝置和支架之間的樞轉(zhuǎn)連接以允許圍繞樞軸線操縱車輪。作為優(yōu)選，該樞軸線基本上對(duì)應(yīng)于桿的軸線。
0012從將按照優(yōu)選實(shí)施方式的描述將更顯而易見本發(fā)明的其他目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。
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圖1是沿著根據(jù)本發(fā)明的接地系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式的車輪的軸線的平面視圖。
-圖2是通過圖1的實(shí)施方式的車輪的軸線的垂直平面上的截面圖(圖1中的平面A-A)。
-圖3是圖1的實(shí)施方式的B-B上的軸向半截面。
-圖4是圖1的實(shí)施方式的C-C上的軸向半截面。
-圖5是圖1的接地系統(tǒng)的主要部件的分解透視圖。
0013圖1-4顯示了從輪緣2和從輪盤3組裝的車輪1。描繪了安裝在輪緣2上的輪胎4。車輪1被安裝以借助于輪轂載體7上的滾動(dòng)軸承6圍繞其軸線5旋轉(zhuǎn)。輪轂載體固定到基本垂直的桿8。桿可以由于例如包含輥的導(dǎo)向裝置11沿著其軸線9相對(duì)于支架10滑動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的接地系統(tǒng)的懸架移動(dòng)。作為優(yōu)選，懸架運(yùn)動(dòng)由旋轉(zhuǎn)機(jī)電機(jī)器12主動(dòng)控制。支架10打算剛性地或通過連接機(jī)構(gòu)連接到車體，所述連接機(jī)構(gòu)允許附加自由度，例如車體高度的變化和/或車輪拱度的變化，振動(dòng)的過濾或水平懸掛。
0014制動(dòng)裝置包括由其周邊連接到齒輪1的制動(dòng)盤13和固定到輪轂載體7并且布置在制動(dòng)盤13內(nèi)部的夾鉗14。夾鉗所以從后者的內(nèi)部跨裝在制動(dòng)盤上。該布局的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于車輪受到的制動(dòng)力，也就是說在該情況下由于制動(dòng)輪胎4施加到輪緣2上的力直接被傳遞。作為優(yōu)選，制動(dòng)盤13“浮動(dòng)”安裝在車輪上，也就是說制動(dòng)盤和車輪之間的連接機(jī)構(gòu)允許特別沿徑向方向的軸對(duì)稱相對(duì)位移。這些位移的幅度被限制在幾毫米。浮動(dòng)組件允許盤的熱膨脹并且也使得有可能減小車輪和制動(dòng)盤之間的熱交換。圖5示出了這樣一種組件的一個(gè)實(shí)施方式。在該圖中，可以看到固定到輪盤3的栓27，這些栓容納在制動(dòng)盤13中的狹槽26中。
0015車輛由車輪驅(qū)動(dòng)裝置提供驅(qū)動(dòng)功率，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括安裝在輪轂載體7上的旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)15。作為優(yōu)選，發(fā)動(dòng)機(jī)15是電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)也可以用作減速器并且允許以電形式恢復(fù)車輛的一些動(dòng)能。在該情況下，可以減小機(jī)械制動(dòng)裝置的功率。
0016減速裝置包括連接到車輪的至少一個(gè)大齒輪16和由旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)15驅(qū)動(dòng)的至少一個(gè)小齒輪17。一個(gè)或多個(gè)附加大齒輪可以永久地插入驅(qū)動(dòng)小齒輪17和大齒輪16之間，從而提供附加減速比，或者以受控方式插入以提供減速比的機(jī)會(huì)。
0017有利地，形成大齒輪16的元件也構(gòu)成車輪固定于其上的輪轂。為此，車輪軸承6放置在大齒輪的中心部分的鉆孔中并且車輪用螺栓固定到該中心部分的軸向延伸部25上。
0018作為優(yōu)選，制動(dòng)盤13，大齒輪16和小齒輪17基本上放置在相同平面內(nèi)，也就是說它們沿著車輪的軸線5的總尺寸基本上等于最寬部件(在該情況下為小齒輪)的軸向尺寸。該特征在圖3中可清楚地辨別。也可以看到滾動(dòng)軸承6自身也基本上放置在相同平面內(nèi)。將會(huì)理解的是，從軸向尺寸的觀點(diǎn)來看有利的該布局也允許減小質(zhì)量和/或增加剛度。
0019作為優(yōu)選，輪轂載體7包括車輛軸承6圍繞其安裝的陽部。與申請(qǐng)EP0878332中的布局相比，其中車輪軸承保持在輪轂載體的中心開口中，車輪的導(dǎo)向的固有剛度顯著提高。
0020作為優(yōu)選，小齒輪17的導(dǎo)向是輪轂載體執(zhí)行的功能，例如通過一對(duì)球或滾動(dòng)軸承18。小齒輪所以不由發(fā)動(dòng)機(jī)15的軸攜帶而是具有其自身的導(dǎo)向裝置。過程的小齒輪通過連接裝置例如本身已知的互補(bǔ)脊柱仍然由發(fā)動(dòng)機(jī)軸驅(qū)動(dòng)。這樣，無論傳遞轉(zhuǎn)矩的大小怎樣，小齒輪和大齒輪之間的嚙合質(zhì)量仍然令人滿意，原因是它既不取決于剛度也不取決于發(fā)動(dòng)機(jī)軸的導(dǎo)向。
0021作為優(yōu)選，小齒輪和大齒輪具有螺旋齒。
0022按照平移引導(dǎo)桿6的導(dǎo)向裝置11是“無摩擦的”，也就是說它們具有盡可能小的摩擦。使用滾動(dòng)軸承的導(dǎo)向是很合適的?？梢岳门c形成于桿上的軌道配合的輥19，所述輥被安裝以在導(dǎo)向元件上和相對(duì)于導(dǎo)向元件旋轉(zhuǎn)。也可以想象相對(duì)于彼此滑動(dòng)的接觸表面，只要它們具有合適的處理或者它們被充分潤(rùn)滑。例如，可以使用流體軸承。
0023作為優(yōu)選，為了控制車輪的移動(dòng)，利用旋轉(zhuǎn)機(jī)電機(jī)器12。該機(jī)電機(jī)器通過固定到桿8的齒條21上的懸架小齒輪(未示出)作用。該布置具有的優(yōu)點(diǎn)在于使自身特別適合于有效控制懸架特性，更具體而言適合于直接電控制。
0024作為優(yōu)選，彈簧22(例如卷簧)作用在輪轂載體7和導(dǎo)向裝置11之間以支承一些并且優(yōu)選所有車輛的靜負(fù)載。
0025作為優(yōu)選，桿的軸線9基本上在車輪5的軸線上并且在車輪的中心平面內(nèi)基本上垂直地被定位，也就是說桿優(yōu)選地相對(duì)于車輪居中。該布局的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于它幫助懸架移動(dòng)并且減小桿及其導(dǎo)向上的機(jī)械應(yīng)力。
0026也作為優(yōu)選，當(dāng)車輪是車輛的操縱輪時(shí)，桿的軸線9也對(duì)應(yīng)于樞軸線。這是在這里描述的情況。圖2顯示了由一組錐形滾動(dòng)軸承23提供樞軸連接。這些軸承允許導(dǎo)向裝置11相對(duì)于支架10圍繞垂直樞軸線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)以該方式定位樞軸線時(shí)，操縱輪僅僅由于地面施加的力受到很小的操縱轉(zhuǎn)矩。
0027圖5很清楚地顯示了輪轂載體7構(gòu)成了包含大齒輪16和小齒輪17的外殼。該外殼由密封蓋24閉合以封閉該齒輪裝置。外殼可以包含合適的潤(rùn)滑劑。該圖也清楚地顯示了小齒輪17安裝在所述外殼中的一對(duì)滾動(dòng)軸承18上。
0028車輪1優(yōu)選地由輪盤3和輪緣2組裝，兩者都由輕合金制造。如圖中所示，輪緣優(yōu)選是整體的，也就是說制成單件。
0029所述圖在各種部件的機(jī)械尺寸方面清楚地顯示了本發(fā)明的益處。根據(jù)本發(fā)明的接地系統(tǒng)的緊湊性使得例如可能使用足夠窄的車輪從而在停車操縱期間它不會(huì)與路緣接觸(見圖2)。
0030從重量的觀點(diǎn)來看，本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)也是相當(dāng)明顯的。具體而言，專利申請(qǐng)EP0878332的優(yōu)選實(shí)施方式(在所述申請(qǐng)的圖1和2中可見)可以與該申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施方式比較。盡管懸架移動(dòng)從145mm增加到170mm并且車輪直徑從16英寸增加到17英寸，但是未安裝彈簧的質(zhì)量獲得了大約20％的減少。
0031各個(gè)圖顯示了以完全傳統(tǒng)的方式安裝在輪緣2上的輪胎4。當(dāng)然，可以采用其他方案，例如輪胎永久連接到其輪緣，或未充氣彈性胎面膠條或不帶有氣室的彈性胎面膠條。
權(quán)利要求
1.用于車輛的接地系統(tǒng)，所述接地系統(tǒng)包括車輪(1)，輪轂載體(7)，使用固定到輪轂載體的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)(15)驅(qū)動(dòng)車輪的裝置，包括連接到車輪的至少一個(gè)大齒輪(16)和連接到旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)小齒輪(17)的減速裝置，從連接到車輛的支架(10)懸掛車輪的滑桿懸架，制動(dòng)裝置，所述制動(dòng)裝置包括制動(dòng)盤(13)，所述接地系統(tǒng)的特征在于制動(dòng)盤由其周邊連接到車輪，制動(dòng)夾鉗(14)定位在制動(dòng)盤內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接地系統(tǒng)，其中制動(dòng)盤，發(fā)動(dòng)機(jī)小齒輪和大齒輪基本上定位在相同平面內(nèi)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的接地系統(tǒng)，其中小齒輪和大齒輪具有螺旋齒，小齒輪相對(duì)于輪轂載體由獨(dú)立于旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)(15)的軸線的導(dǎo)向裝置(18)導(dǎo)向。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的接地系統(tǒng)，其中包括車輪、制動(dòng)盤和大齒輪的旋轉(zhuǎn)組件的導(dǎo)向由圍繞輪轂載體(7)的陽部定位的一對(duì)滾動(dòng)軸承(6)提供。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的接地系統(tǒng)，其中滑桿懸架包括固定到輪轂載體的桿(8)，桿的軸線(9)基本上沿著車輪的軸線(5)和在車輪的中心平面中基本上垂直地被定位，輪轂載體的懸架相對(duì)于車輛的底盤的自由度由桿在連接到支架(10)的導(dǎo)向裝置(11)中的運(yùn)動(dòng)來確定。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的接地系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于控制懸架運(yùn)動(dòng)的機(jī)電機(jī)器(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接地系統(tǒng)，其中機(jī)電機(jī)器是固定到懸架小齒輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)器，所述小齒輪與固定到桿(8)的齒條(20)配合。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的接地系統(tǒng)，進(jìn)一步包括導(dǎo)向裝置(11)和支架(10)之間的樞轉(zhuǎn)連接(23)以允許圍繞樞軸線操縱車輪。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的接地系統(tǒng)，其中所述樞軸線基本上對(duì)應(yīng)于桿的軸線(9)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的接地系統(tǒng)，其中車輪由輪盤(3)和整體輪緣(2)組裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及車輛接地連接，其包括車輪(1)，輪轂載體(7)，借助于固定到輪轂載體的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)(15)驅(qū)動(dòng)車輪的裝置，包括連接到車輪的至少一個(gè)大齒輪(16)和連接到旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)小齒輪(17)的減速裝置，相對(duì)于連接到車輛的支架(10)的車輪的滑動(dòng)懸架，和制動(dòng)裝置，所述制動(dòng)裝置包括由其周邊連接到車輪的制動(dòng)盤(13)和定位在制動(dòng)盤內(nèi)部的制動(dòng)夾鉗(14)。
文檔編號(hào)B60K7/00GK101044035SQ200580031698
公開日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2005年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月21日
發(fā)明者R·加希, D·勞倫特 申請(qǐng)人:米其林創(chuàng)意開發(fā)股份有限公司