用于具有两个可侧向倾斜的前轮的车辆的转向轴

摘要

本发明涉及一种用于车辆的底架(35)，所述车辆包括底盘、两个前转向轮(36D、36G)和至少一个后驱动轮。该底架包括与每个轮相联的将轮相对于所述底盘悬置的悬架系统(39)，所述系统(39)包括上悬架臂(40)、下悬架臂(41)和侧臂(42)，所述臂通过铰接装置(43、44、45、46)联接起来，使得底架的侧向倾斜引起仍保持彼此平行的两个前轮的同等倾斜。根据本发明的一个特征，所述底架包括与每个前轮成整体的缓冲器(50)，以便至少部分地消除所述前轮的振荡频率。

说明书

本申请要求在2012年7月11日提交的法国申请1256668的优先权， 其内容(说明书、附图和权利要求)通过引用包括在本文中。

技术领域

本发明涉及一种具有两个倾斜的前轮的车辆(比如踏板车)的转向轴。

背景技术

为了增加踏板车的转向舒适性和道路操纵性，某些模型的前轴通过包 括两个侧向倾斜转向轮来改进。这种类型的车辆例如在文献WO 9721583 或在专利申请EP 1180476 A1中描述。

该专利申请涉及一种如图1所示的车辆10。车辆10包括：底盘11， 其支撑发动机12；后轮13，其连接至发动机12；和两个前轮14和15，其 是悬架系统16(示意性地示出)的一部分；手把17；以及转向柱18，其具 有固定至底盘11的管状套筒19。在与右和左前轮14、15联合的情况下， 悬架系统16包括可变形四边形结构，所述可变形四边形结构包括相应的上 悬架臂20D(D代表右)或20G(G代表左)、相应的侧臂21D或21G、相 应的下臂22D或22G以及套筒19的对于两个右和左四边形的下极端19i。 管状套筒19包括两个支撑部，即焊接至所述套筒的上支撑部23和下支撑 部24。上臂20D和20G在一侧通过枢转部连接至上支撑部23，且在另一 侧分别通过球节25和26连接至侧臂21D和21G。类似地，下臂22D和22G 在一侧分别通过枢转部27连接至下支撑部24，且在另一侧分别通过球节 28和29连接至侧臂。该可变形平行六面体结构连同枢转部和球节允许车辆 的侧向倾斜，同时保持前轮彼此平行(或至少近似平行)。两个上臂20D和 20G通过弹性悬架互相联接，该弹性悬架包括流体减震器30和弹簧31，从 而使车辆的前部部分能够进行竖直运动。

上述构造尽管是适当的，但是却不完全令人满意，尤其对于涉及踏板 车的道路操纵性方面而言。

发明内容

本发明的目的是提高上述类型的车辆的稳定性和道路操纵性，甚至是 在表面状况差的道路上和/或在相对较高的速度下(例如大于80km/h)。

更特别地，本发明涉及一种用于车辆的转向轴，该类型的车辆具有底 盘、两个前转向轮和至少一个后驱动轮，所述转向轴包括与每个轮相联的、 所述轮至所述底盘的悬架系统，所述悬架系统包括上悬架臂、下悬架臂和 侧臂，所述臂通过铰接装置互相联接，从而使所述转向轴的侧向倾斜引起 两个前轮的同等倾斜，同时所述两个前轮仍保持彼此平行。平行的轮在此 也指近似平行的轮，只要平行度误差在转向中不显著。根据本发明，所述 转向轴包括与每个前轮成整体的装置，该装置用于至少部分地抑制所述前 轮的振荡频率。

所述装置可被调节，以将所述振荡频率至少部分地抑制在10-20Hz 范围内，优选以大约15Hz为中心。

在一个优选实施例中，所述装置对于所述前转向轮中的每个而言包括 缓冲器，所述缓冲器以大致竖直的位置安装在所述臂中的一个上，所述臂 可以是上臂或下臂或侧臂。

根据本发明的另一特征，所述转向轴的后倾角为8°-18°，优选为12°- 14°，且有益地大致等于13°。

本发明还涉及一种踏板车，该类型的踏板车具有两个前轮和至少一个 后轮以及如上所述的转向轴。

附图说明

本发明的其他特征和优点将参考附图通过本发明的一个作为非限制性 示例给出的实施例的以下描述而变得显然，在附图中：

图1(现有技术)示出了具有两个侧向倾斜的前轮的已知构造的车辆；

图2示出了根据本发明的转向轴的一个实施例；以及

图3示出了后倾角。

具体实施方式

根据本发明的一个特征，该装置被添加至前转向轮中的每个上，以至 少部分地抑制所述转向轮的振荡频率。

图2示出了车辆的转向轴35，该车辆具有两个前转向轮(也就是右轮 36D和左轮36G)(在下文中，字母D表示底盘的右侧，且字母G表示左 侧)和固定至车辆底盘的转向柱37。该车辆是如图1中示意性示出的类型。 转向轴35包括用于前轮的悬架系统。该系统分成用于右轮的部分39D和用 于左轮的部分39G。所述部分39D和39G中的每个均包括上臂40D或40G、 下臂41D或41G和侧臂42D或42G。右轮36D和左轮36G的相应的轮彀 44D和44G分别安装至侧臂42D和42G。所述部分的臂通过铰接装置互相 联接，从而侧臂42和上臂40的侧向倾斜引起轮36的同等倾斜，且所述轮 36保持彼此平行。

所述铰接装置包括相应的球节43D和43G以及球节44D和44G，所述 球节43D和43G将上臂40D或40G分别与侧臂42D和42G连接，所述球 节44D和44G将下臂41D或41G分别与侧臂42D和42G连接。所述上臂 通过枢转轴45连接，且所述下臂通过枢转轴46D和46G连接。

包括液压减震器48和弹簧49的弹性悬架47将两个上臂40D和40G 连接。该悬架47允许车辆的转向轴35进行竖直运动。

根据本发明的一个特征，该转向轴包括用于缓冲或至少部分地消除由 于车轮的振动而引起的转向轴振动的装置。两个轮的交替振动实际上可在 这两个轮中的一个上存在竖直负载的情况下发生，这在前轴的自然频率下 继续(被称为“交替震颤(drible alterné)”)。该问题可能是由于将振动从 一个轮传递至另一轮的弹性悬架47，以及穿过每个转向轮的两个可旋转球 节的旋转轴线(其限定了所述轮的转向轴线)的地面投影与该轮的中心平 面不重合，从而以这种方式产生了专业人员所称的“正转向滚动半径(déport  au sol positif)”。轮彀的和制动系统的尺寸是该不重合情况的主要起因。

在本发明的一个实施例中，用于缓冲或至少部分地消除转向轴的振动 的所述装置包括与右轮36D相联的缓冲器50D和与左轮36G相联的缓冲器 50G，其中，两个缓冲器都具有相同的特性。缓冲器是包括填充有油的圆筒 的设备，其中，质量块(通常是铸铁)可在两个弹簧之间自由移动。缓冲 器50D和50G例如分别借助于一个或两个螺栓以竖直位置相应地安装至上 臂40D和40G。缓冲器也可安装在侧臂或下臂上。缓冲器的质量块根据前 传动系(主要包括轮、轮胎、制动器和臂)的非悬置质量来调节。缓冲器 的质量块的振荡频率被调节成与由于路面上的不规则和高/低点引起的轮 的振荡频率对应的值。

缓冲器的振荡频率被调节至10Hz-20Hz范围内，优选为14-16Hz， 且更特别地以大约15Hz为中心。该频率可通过调节参数来实现，所述参 数例如是所述圆筒的几何形状、所述圆筒中的移动质量块的重量和/或流体 流动特性。该调节例如在由Maurice Julien所著的参考文献“Dynamique de  la voiture automobile(汽车动力学)”例如第一卷：dynamique des systèmes (系统动力学)第173页中描述。

根据本发明的另一特征，后倾角范围为8°-18°，有益地为12°-14°， 且优选等于或接近13°。该后倾角在图3中示出，图3是图2中所示的转向 轴的一部分的侧视图。图3示出了侧臂42、分别用于上臂40和下臂41的 旋转的相应的球节43和44、转向轮的旋转轴线55和轮彀56。地面以水平 线57表示。侧臂42被示为在它安装在车辆上时相对于地面倾斜。轮轴线 55的竖直投影58(图中的虚线)在地面上位于点59处，且将球节43和44 的旋转轴线联接的轴线60(虚线)与地平线相交在点61处。竖直线58和 轴线60之间的角度α是后倾角。由本发明提出的该相对较大的后倾角值显 著提高了车辆在高速度下的道路操纵性能。

装配有缓冲器并具有相对较大的后倾角(8°-18°)的车辆，能够在良 好的道路操纵性和使用舒适性的情况下达到高速度(接近140或150km/h)。

本发明还涉及一种踏板车，该踏板车设有在踏板车的前部处的两个转 向轮、位于踏板车的后部处的至少一个驱动轮以及如上所述并如图2和图3 所示的转向轴。