專利名稱：一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法
一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法涉及汽車工業(yè)領(lǐng)域。
一般汽車的同軸線上的輪距都一成不變，其行駛的橫向穩(wěn)定性囿于固有的設(shè)計(jì)模式的局限，在高速行駛、急速轉(zhuǎn)彎、緊急制動(dòng)或遇橫坡斜道及遭橫側(cè)風(fēng)突襲之時(shí)，其表現(xiàn)差強(qiáng)人意；尤其是對體輕如燕的小型車、笑立風(fēng)頭的高篷車和越野狂奔的跑車，其側(cè)傾、側(cè)滑、抖移和甩尾現(xiàn)象可隨時(shí)發(fā)生，因而導(dǎo)致的失控和側(cè)翻的可能性不能排除，存在著不可預(yù)知的安全隱患。同時(shí)也對車輛駕乘的平順舒適性產(chǎn)生不良影響。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種運(yùn)用運(yùn)動(dòng)力學(xué)原理，可隨時(shí)根據(jù)車速和道路等情況適度相對地調(diào)整和加大汽車輪距，以改善和提高行駛的安全穩(wěn)定性的車橋及它的應(yīng)用方法。
本發(fā)明由橋殼和輪橋管組成。橋殼與輪轂之間制有一橋管伸入橋殼的腹腔之中，遂形成可在其間作以軸頸公共線為基準(zhǔn)的伸縮運(yùn)動(dòng)的橋殼行腔。橋殼行腔的內(nèi)壁靠外側(cè)鑲固一有一定上長度和內(nèi)徑規(guī)格的軸向的定位花鍵環(huán)。橋管的外柱緣上制一有一定長度和外徑規(guī)格的軸向的橋管花鍵，通過并與定位花鍵環(huán)匹配。橋管進(jìn)入橋殼行腔中的內(nèi)端面制有一限位凸緣。橋管之中套有一可隨橋管軸向運(yùn)動(dòng)的可伸縮半軸，其體柱中心開一有一定深度和內(nèi)徑規(guī)格的中空的半軸花鍵行腔。在半軸花鍵行腔的外壁端面處鑲有一限位的凸緣軸承。在凸緣軸承的里側(cè)的橋殼行腔中置有一緩沖彈簧。在限位凸緣的外側(cè)的橋殼行腔中置有一回位彈簧。在來自差速器的主動(dòng)半軸的外伸部分的柱緣上制一有一定長度和外徑規(guī)格的軸向的半軸花鍵，并以相當(dāng)?shù)耐馍扉L度伸進(jìn)半軸花鍵行腔之中與之配合。在橋殼的外邊緣與橋管的行程外的邊緣之間制有一密封的防塵氣缸囊。
本發(fā)明可有效地根據(jù)路況和行駛情況調(diào)整和改善輪距狀態(tài)，以提高車輛在高速行駛、急速轉(zhuǎn)彎、緊急制動(dòng)，或遇橫坡斜道、橫側(cè)風(fēng)突襲時(shí)的橫向穩(wěn)定性和抵抗側(cè)滑、側(cè)傾、甩尾及因此導(dǎo)致側(cè)翻失控的能力；同時(shí)也極大地改善車輛行駛的平順舒適性和通過性；亦因減少了途中一些不必要的增減速、啟制動(dòng)的操作頻率，使燃油經(jīng)濟(jì)性有所提高；還由于是在不增加車重、不放大底盤、不加寬輪胎的情況下以相對伸展開來的輪距增加行駛效率，也使車輛的動(dòng)力性指標(biāo)相對改善。本發(fā)明設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理、創(chuàng)新理念科學(xué)，操作自然方便，控制安全可靠，具有科技含量高，附加值大，又便于推廣應(yīng)用、社會經(jīng)濟(jì)效益顯著的特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的主視剖視圖，圖2是橋殼1與定位花鍵環(huán)2相搭配的右視圖，圖3是可伸縮半軸7與凸緣軸承9相搭配的左視圖，圖4是本發(fā)明實(shí)施例二的伸縮工作狀態(tài)示意圖。
實(shí)施例一本實(shí)施例由橋殼1和橋管組成。在橋殼與輪轂之間制有一可活動(dòng)的橋管3伸入橋殼1的腹腔6之中，遂形成橋管3可在其間作以軸頸公共線為基準(zhǔn)的伸縮運(yùn)動(dòng)的橋殼行腔6，橋管3的外端露在外面并與輪轂相聯(lián)系。橋殼行腔6的內(nèi)壁靠外側(cè)鑲固一有一定長度和內(nèi)徑規(guī)格的軸向的定位花鍵環(huán)2。橋管3的外柱緣上制一有一定長度和外徑規(guī)格的軸向的橋管花鍵4，通過并與定位花鍵環(huán)2相配合。橋管3進(jìn)入橋殼行腔6中的內(nèi)端面制有一限位凸緣5，其凸出的部分的高度應(yīng)不高于定位花鍵環(huán)2的厚度，并能貼靠橋殼行腔6的內(nèi)壁活動(dòng)。橋管3中套有一可隨橋管3作軸向運(yùn)動(dòng)的可伸縮半軸7。在可伸縮半軸7內(nèi)端的體柱中心開一有一定深度的和內(nèi)徑規(guī)格的中空的半軸花鍵行腔8，其中心點(diǎn)以與橋殼1和橋管3同軸的軸頸公共線為基準(zhǔn)。在半軸花鍵行腔8的外壁端面處鑲有一限位的凸緣軸承9。凸緣軸承9的內(nèi)緣隨可伸縮半軸7作徑向旋動(dòng)，外緣貼靠橋殼行腔6的內(nèi)壁隨可伸縮半軸7和橋管3作軸向的伸縮運(yùn)動(dòng)。在凸緣軸承9的里側(cè)的橋殼行腔6中置有一緩沖彈簧12。在凸緣軸承9與緩沖彈簧12之間夾有一墊片13。在限位凸緣5的外側(cè)的橋殼行腔6中置有一回位彈簧14。在回位彈簧14與定位花鍵環(huán)2之間置有一密封圈15。在來自差速器的主動(dòng)半軸10的外伸部分的柱緣上制一有一定長度和外徑規(guī)格的軸向的半軸花鍵11。主動(dòng)半軸10以相當(dāng)?shù)耐馍扉L度伸進(jìn)半軸花鍵行腔8之中并與之匹配。其間主動(dòng)半軸10在帶動(dòng)可伸縮半軸7作徑向動(dòng)力傳遞的同時(shí)，并不與可伸縮半軸7和橋管3產(chǎn)生軸向的運(yùn)動(dòng)干涉。在橋殼1的外邊緣與橋管可伸縮的行程的外邊緣之間制有一密封的可伸縮有相當(dāng)剛韌度耐受空氣壓力的防塵氣缸囊16。被防塵氣缸囊16罩住的從橋殼的外邊緣至橋管3的可伸縮行程的外邊緣之間封閉的范圍空間內(nèi)即為動(dòng)力推動(dòng)橋管3作離開和貼近橋殼1側(cè)翼伸縮運(yùn)動(dòng)的工作氣缸17。在工作氣缸17所依托的氣缸囊16上制有一用于收納和排放氣體的輸氣管18，其里端進(jìn)入工作氣缸17內(nèi)，外端露在外面。
本發(fā)明基于運(yùn)動(dòng)的物體在一定的勻速度、加速度和角速度時(shí)產(chǎn)生一定的離心力和側(cè)向力的基本力學(xué)特性和運(yùn)動(dòng)機(jī)理設(shè)計(jì)，故而可使車輛運(yùn)行中的輪距通過其輪胎與地面的摩擦和附著反作用產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，并根據(jù)其自身的載荷、車速、轉(zhuǎn)彎度和道路情況，如橫坡斜道等自行調(diào)適和改變。車速越高其產(chǎn)生的作用力越大，回位彈簧14被迫壓縮的承受力也越大，當(dāng)外界的作用力超過回彈機(jī)構(gòu)的彈力一定值時(shí)，回位彈簧受壓不能回彈，只能隨外界作用力被擠壓縮，從而導(dǎo)致橋管3向外伸展離開橋殼1側(cè)翼，同時(shí)帶動(dòng)輪轂外伸；作用力越大使之拉開的距離也越大，此時(shí)左右輪距處于相對加大的運(yùn)行狀態(tài)，直至停止在被限定的程度上。反之，在中低速行駛時(shí)各種作用力相對較小，回位彈簧14的機(jī)械彈力恢愎占強(qiáng)，遂將橋管3推回至收縮常態(tài)而與橋殼1側(cè)翼貼近，左右輪距隨之處于相對較小的運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)更主要的一點(diǎn)是在機(jī)構(gòu)運(yùn)行中，兩輪距始終處于動(dòng)態(tài)的平衡之中。由于緩沖彈簧12、回位彈簧14和氣缸囊17的合力緩沖減振作用，不會使橋管3的收縮和伸展一蹴而就，伸與縮、回位與反彈始終相伴相生，因而產(chǎn)生了對輪距的不斷調(diào)適效應(yīng)，以至將部分應(yīng)產(chǎn)生于輪胎與路面之間的生磨硬拽的滑移負(fù)效率被其“以滑治滑”在內(nèi)部吸收化解掉，從而在運(yùn)行機(jī)制上一定程度地確保和改善了車輛行駛的安全穩(wěn)定性和駕乘的舒適平順性。
實(shí)施例二本實(shí)施例基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同，不同之處在于動(dòng)力控制操作系統(tǒng)的設(shè)置上。本實(shí)施例由中控器19、控制分泵20、排氣閥21、輸氣管18路和工作氣缸17組成。中控器19可根據(jù)特定的操作指令控制控制分泵20啟動(dòng)，并通過輸氣管18將控制分泵20所產(chǎn)生的壓縮氣體納入工作氣缸17中，同時(shí)排氣閥21鎖閉，壓力作用下，工作氣缸17軸向膨脹產(chǎn)生推力，迫使氣缸囊16伸展將橋管3外推并與橋殼1側(cè)翼拉開距離，從而帶動(dòng)輪轂外移使行進(jìn)中的車輛的輪距發(fā)生相對加大的調(diào)適和改變。當(dāng)指令供氣量減少或控制分泵20停止工作，而又令排氣閥21開釋排氣時(shí)，工作氣缸17中的壓縮氣體隨之釋放，氣缸囊16開始回縮，隨著橋殼1內(nèi)回位彈簧14能量的彈放，推動(dòng)橋管3回縮至常態(tài)，使行進(jìn)中的輪距相對變小至復(fù)原。工作氣缸17中存有的常壓空氣亦通過開釋的排氣閥21排納。中控器19可受命指令經(jīng)由控制分泵20的左右兩個(gè)工作氣缸17同時(shí)工作并促使左右兩個(gè)橋管3同時(shí)外伸，終使全車橋的左右兩輪的輪距處于伸展加大的狀態(tài)。中控器19可受命指令經(jīng)由控制分泵20的左右兩個(gè)工作氣缸17中的一個(gè)工作并促使相應(yīng)一側(cè)的橋管3外伸，另一側(cè)則保持收縮常態(tài)，一伸一縮，一長一短，使全車橋有根據(jù)路況向偏向一側(cè)的重心調(diào)整的余地。當(dāng)車輛中低速行駛時(shí)，中控器19可受命不下達(dá)控制分泵20和工作氣缸17工作的指令或令排氣閥21開釋不閉，而使橋管3處于收縮常態(tài)，系統(tǒng)自動(dòng)待機(jī)。當(dāng)車輛在一定的中高速行駛情況下，直行、轉(zhuǎn)彎、緊急制動(dòng)或臨近時(shí)速高點(diǎn)時(shí)，中控器19將自動(dòng)開啟令機(jī)構(gòu)處于工作關(guān)態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，它由橋殼(1)和橋管(3)組成，其特征在于在橋殼(1)與輪轂之間制有一活動(dòng)的橋管(3)伸進(jìn)橋殼(1)腹腔(6)之中，遂形成橋管(3)可在其間作以軸頸公共線為基準(zhǔn)的伸縮運(yùn)動(dòng)的橋殼行腔(6)，橋管(3)的外端露在外面，并與輪轂相聯(lián)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于在橋殼行腔(6)的內(nèi)壁靠外一側(cè)鑲固一有一定長度和內(nèi)徑規(guī)格的軸向的定位花鍵環(huán)(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于在橋管(3)的外柱緣上制一有一定長度和外徑規(guī)格的軸向的橋管花鍵(4)，橋管花鍵(4)與定位花鍵環(huán)(2)匹配并通過定位花鍵環(huán)(2)使橋管(3)順利進(jìn)入橋殼行腔(6)之中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于在橋管(3)的進(jìn)入橋殼行腔(6)中的內(nèi)端面制有一限位凸緣(5)，其凸出的部分的高度應(yīng)不高于定位花鍵環(huán)(2)的厚度，并能貼靠橋殼行腔(6)的內(nèi)壁活動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于在橋管(3)中有一隨橋管(3)作軸向運(yùn)動(dòng)的可伸縮半軸(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于在可伸縮半軸(7)內(nèi)端的體柱中心制一有一定深度和內(nèi)徑規(guī)格的中空的半軸花鍵行腔(8)，其中心點(diǎn)以與橋殼(1)和橋管(3)同軸的軸頸公共線為基準(zhǔn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于在半軸花鍵行腔(8)的外壁端面處鑲有一限位的凸緣軸承(9)，凸緣軸承(9)的內(nèi)緣隨可伸縮半軸(7)作徑向旋動(dòng)，外緣貼靠橋殼行腔(6)的內(nèi)壁隨可伸縮半軸(7)和橋管(3)作軸向的伸縮運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于凸緣軸承(9)的里側(cè)的橋殼行腔(6)中置有一緩沖彈簧(12)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于在凸緣軸承(9)與緩沖彈簧(12)之間夾有一墊片(13)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于在限位凸緣(5)的外側(cè)的橋殼行腔(6)中置有一回位彈簧(14)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于在回位彈簧(14)與定位花鍵環(huán)(2)之間置有一密封圈(15)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于在來自差速器的主動(dòng)半軸(10)的外伸部分的柱緣上制一有一定長度和外徑規(guī)格的軸向的半軸花鍵(11)，主動(dòng)半軸(10)以相當(dāng)?shù)耐馍扉L度伸進(jìn)可伸縮半軸(7)的花鍵行腔(8)之中并與之匹配，其間，主動(dòng)半軸(10)在帶動(dòng)可伸縮半軸(7)作徑向動(dòng)力傳遞的同時(shí)并不與可伸縮半軸(7)和橋管(3)產(chǎn)生軸向的運(yùn)動(dòng)干涉。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于在橋殼(1)的外邊緣與橋管(3)的可伸縮行程的外邊緣之間制有一密封的可伸縮有相當(dāng)剛韌性耐受空氣壓力的防塵氣缸囊(16)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于被防塵氣缸囊(16)罩住的從橋殼(1)的外邊緣至橋管(3)的可伸縮行程的外邊緣之間封閉的范圍空間內(nèi)即為動(dòng)力推動(dòng)橋管(3)作離開或貼近橋殼(1)側(cè)翼伸縮運(yùn)動(dòng)的工作氣缸(17)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13、14所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于工作氣缸(17)所依托的氣缸囊(16)上制有一用于收納和排放氣體的輸氣管(18)，輸氣管(18)的里端進(jìn)入工作氣缸(17)，外端露在外面。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于設(shè)置一動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的操作控制系統(tǒng)，它由中控器(19)、控制分泵(20)、排氣閥(21)、輸氣管(18)路和工作氣缸(17)組成，中控器(19)可根據(jù)特定的操作指令，控制控制分泵(20)啟動(dòng)，并通過輸氣管(18)路將控制分泵(20)所產(chǎn)生的壓縮氣體納入工作氣缸(17)中，同時(shí)排氣閥(21)鎖閉，壓力作用下，工作氣缸(17)軸向臌脹產(chǎn)生推力迫使氣缸囊(16)伸展，將橋管(3)外推并與橋殼(1)拉開距離，從而帶動(dòng)輪轂外移使行進(jìn)中的車輛的輪距產(chǎn)生相對加大的調(diào)整和改變；當(dāng)指令供氣量減少或控制分泵(20)停止工作，而又令排氣閥(21)開釋排氣時(shí)，工作氣缸(17)中的壓縮氣體隨之釋放，氣缸囊(16)開始回縮，隨著橋殼(1)內(nèi)的回位彈簧(14)能量的彈放，推動(dòng)橋管(3)收縮至常態(tài)，使行進(jìn)中的輪距相對變小至復(fù)原。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于工作氣缸(17)中存有的常壓空氣亦通過開釋的排氣閥(21)排納。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于中控器(19)可受命指令經(jīng)由控制分泵(20)的左右兩個(gè)工作氣缸(17)同時(shí)工作并促使左右兩個(gè)橋管(3)同時(shí)外伸，終使全車橋的左右兩輪的輪距處于伸展加大的狀態(tài)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于中控器(19)可受命指令經(jīng)由控制分泵(20)的左右兩個(gè)工作氣缸(17)中的一個(gè)工作并促使相應(yīng)一側(cè)的橋管(3)外伸，另一側(cè)則保持收縮常態(tài)，一伸一縮，一長一短，使全車橋有根據(jù)路況向偏向一側(cè)的重心調(diào)整的余地。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于當(dāng)車輛中低速行駛時(shí)，中控器(19)可受命不下達(dá)控制分泵(20)和工作氣缸(17)工作的指令，或令排氣閥(21)開釋不閉，而使橋管(3)處于收縮常態(tài)，系統(tǒng)自動(dòng)待機(jī)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用方法，其特征在于當(dāng)車輛在一定的中高速行駛情況下，直行、轉(zhuǎn)彎、緊急制動(dòng)或臨近時(shí)速高點(diǎn)時(shí)，中控器(19)將自動(dòng)令機(jī)構(gòu)處于工作狀態(tài)。
全文摘要
一種可伸縮能改善輪距安全運(yùn)行狀態(tài)的車橋及應(yīng)用辦法，它由橋殼1和橋管3組成。在橋殼1與輪轂之間制有一可伸縮活動(dòng)的橋管3伸進(jìn)橋殼行腔6之中。橋管3的外端露在外面并與輪轂相聯(lián)系。本發(fā)明運(yùn)用運(yùn)動(dòng)力學(xué)的基本原理大膽創(chuàng)新，可使運(yùn)行中的車輛的輪距根據(jù)車速和路況進(jìn)行相對加大的調(diào)適，能有效抵抗因側(cè)滑、側(cè)傾和甩尾等因素導(dǎo)致側(cè)翻失控的危險(xiǎn)，以提高車輛在高速行駛、急速轉(zhuǎn)彎、緊急制動(dòng)或遇橫坡斜道及橫側(cè)風(fēng)突襲時(shí)的橫向安全穩(wěn)定性，同時(shí)也使駕乘的平順舒適性得以改善。具有控制自然方便，使用安全可靠，科技附加值大，便于推廣實(shí)施、社會和經(jīng)濟(jì)效益顯著的特點(diǎn)。
文檔編號B60G11/16GK1316345SQ0010522
公開日2001年10月10日 申請日期2000年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月6日
發(fā)明者田珉 申請人:田珉