CN109866835A - 用于车辆的防倾斜再平衡系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种提供了用于车辆的防倾斜再平衡系统，包括车主体，车主体上设有转向装置、车架和弹簧支架，还包括控制装置和平衡装置，控制装置安装在车主体上并与转向装置传动连接。本系统采用控制装置与车主体的转向装置联动的方式对平衡装置主动控制，以实现主动控制车辆的平衡。控制装置中，螺杆通过正反旋转带动滑块在螺杆上进行垂直升降运动，从而使得滑块能够通过第一传动机构或第二传动机构主动控制平衡装置，从过主动对平衡装置中的第一缓冲绳、第二缓冲绳进行主动拉伸，使得车辆稳定前行。
Description
技术领域
本发明涉及汽车辅助设备技术领域，特别涉及一种用于车辆的防倾斜再平衡系统。
背景技术
如今，汽车成为交通运输的一种重要工具。但是，汽车在车辆承重状态下，在转弯行驶时，由于离心力的作用，会使车身，车厢产生向一侧倾斜的现象，严重时甚至造成侧翻的危险。
专利CN201820630614.1公开了一种用于车辆的防倾斜再平衡结构，该结构在车辆发生倾斜时，滑轮组随着车架移动，使得缓冲装置处于拉伸状态，处于拉伸状态的缓冲装置拥有反作用力，反作用会使得倾斜的车辆恢复平衡状态。但是该方案中的平衡功能非常被动，只能在车辆发生倾斜时才触发平衡功能，效果不明显、不稳定。
所以为提高车辆的再平衡性能，有必要提出一种以主动形式有效促使车辆行驶平衡的技术方案。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了用于车辆的防倾斜再平衡系统，包括车主体，车主体上设有转向装置、车架和弹簧支架，还包括控制装置和平衡装置，控制装置安装在车主体上并与转向装置传动连接，平衡装置安装在车架和弹簧支架间，控制装置包括安装架、螺杆、滑块、第一传动机构和第二传动机构，螺杆可旋转地安装在安装架上，滑块安装在螺杆上，且滑块上设有与螺杆配合的螺纹，第一传动机构和第二传动机构分别设在安装架的上、下两端，滑块通过第一传动机构和平衡装置的一端连接，滑块通过第二传动机构和平衡装置的另一端连接。
本发明的提供的防倾斜再平衡系统主要用于车辆中，其功能为防止车辆在转弯、颠簸路段发生倾斜，能够保证车辆在不良路段的平衡。本发明中通过设置控制装置与车主体的转向装置联动，即当车主体向右转弯时，螺杆向顺时针方向旋转；当车主体向左转弯时，螺杆向逆时针方向旋转。螺杆通过正反旋转带动滑块在螺杆上进行垂直升降运动，从而使得滑块能够通过第一传动机构或第二传动机构主动控制平衡装置，使得车辆稳定前行。
在一些实施方式中，控制装置还包括限位杆，安装架的两侧设有限位槽，限位杆固定在滑块的两侧，且限位杆与限位槽配合。
由此，限位杆能够对滑块进行限位，限制其水平旋转的自由度，使得滑块能且只能上下移动。
在一些实施方式中，第一传动机构包括第一传动轮、第一滑杆以及第一传动带，第一传动带一端与滑块连接，第一传动带另一端绕过第一传动轮与第一滑杆连接；第二传动带一端与滑块连接，第二传动机构包括第二传动轮、第二滑杆以及第二传动带，第二传动带另一端绕过第二传动轮与第二滑杆连接。
由此，滑块通过拉动第一传动带或第二传动带从而拉动第一滑杆、第二滑杆进行正反滑动，从而对平衡装置进行主动控制，主动触发平衡装置的防倾斜功能。
在一些实施方式中，弹簧支架上设有左固定柱和右固定柱，左固定柱一端设有第一导向轮，右固定柱一端设有第二导向轮，平衡装置包括滑轮组、第一缓冲绳、第二缓冲绳，第一缓冲绳一端与右固定柱的一端固定连接，第一缓冲绳另一端依次绕过滑轮组、第一导向轮与第一滑杆连接，第二缓冲绳一端与左固定柱的一端固定连接，第二缓冲绳另一端依次绕过滑轮组、第二导向轮与第二滑杆连接。
由此，滑轮组、第一缓冲绳、第二缓冲绳作防倾斜作用，第一导向轮和第二导向轮用作第一缓冲绳、第二缓冲绳的安装和导向，转换第一缓冲绳、第二缓冲绳的连接方向，从而保证第一缓冲绳、第二缓冲绳能够充分发挥平衡功能。
在一些实施方式中，滑轮组包括左上滑轮、左下滑轮、右上滑轮以及右下滑轮，第一缓冲绳依次绕过右下滑轮、左上滑轮、第一导向轮，第二缓冲绳依次绕过左下滑轮、右上滑轮、第二导向轮。
由此，滑轮组包括四个滑轮，由该滑轮组改变力的方向，使本方案中用于车辆的防倾斜再平衡结构实现防侧翻功能。
在一些实施方式中，用于车辆的防倾斜再平衡系统还包括第三导向轮，第三导向轮安装在左固定柱上；第二缓冲绳依次绕过左下滑轮、右上滑轮、第二导向轮、第三导向轮。
由此，第三导向轮、第四导向轮用于转换第一缓冲绳、第二缓冲绳的连接方向，能够避免第一缓冲绳、第二缓冲绳脱落。
在一些实施方式中，第一缓冲绳包括第一承力绳和第一缓冲弹簧，第一缓冲弹簧设在第一承力绳上；第二缓冲绳包括第二承力绳和第二缓冲弹簧，第二缓冲弹簧设在第二承力绳上。
由此，在车辆发生侧翻时，其中一个缓冲绳上的缓冲弹簧会处于拉伸状态，缓冲弹簧的复原拉力会使倾斜的车辆恢复平衡状态。
在一些实施方式中，第一传动轮、第二传动轮均为链轮，第一传动带和第二传动带为链条。
由此，链轮-链条的传动方式具有结构紧凑、简单，传动平稳，安装维护方便，工作可靠等特点。
在一些实施方式中，第一传动轮、第二传动轮均为滑轮，第一传动带和第二传动带为钢绳。
由此，钢绳具有较高的抗拉强度和韧性，并对钢绳进行适宜的表面处理以满足不同使用环境条件的需求。
本发明的有益效果为：本系统采用控制装置与车主体的转向装置联动的方式对平衡装置主动控制，以实现主动控制车辆的平衡。控制装置中，螺杆通过正反旋转带动滑块在螺杆上进行垂直升降运动，从而使得滑块能够通过第一传动机构或第二传动机构主动控制平衡装置，从过主动对平衡装置中的第一缓冲绳、第二缓冲绳进行主动拉伸，使得车辆稳定前行。
附图说明
图1为本发明一实施方式的用于车辆的防倾斜再平衡系统的立体结构示意图。
图2为图1所示用于车辆的防倾斜再平衡系统的侧视结构示意图。
图3为图1所示用于车辆的防倾斜再平衡系统中控制装置的立体结构示意图。
图4为图3所示控制装置部分结构。
图5为图1所示用于车辆的防倾斜再平衡系统中平衡装置的安装状态的平面结构示意图。
图6为图1所示用于车辆的防倾斜再平衡系统中控制装置的安装状态的平面结构示意图。
图7为图5所示的倾斜状态的结构示意图。
图中标号：1-车主体、2-转向装置、21-方向盘、22-转向轴、23-轴距感应器、24-减速机构、25-齿轮齿条转向器、3-车架、4-弹簧支架、41-左固定柱、411-第一导向轮、412-第三导向轮、42-右固定柱、421-第二导向轮、5-控制装置、51-安装架、511-限位槽、52-螺杆、53-滑块、54-第一传动机构、541-第一传动轮、542-第一滑杆、543-第一传动带、55-第二传动机构、551-第二传动轮、552-第二滑杆、553-第二传动带、56-限位杆、57-轴承组、6-平衡装置、61-滑轮组、611-左上滑轮、612-左下滑轮、613-右上滑轮、614-右下滑轮、62-第一缓冲绳、621-第一承力绳、622-第一缓冲弹簧、63-第二缓冲绳、631-第二承力绳、632-第二缓冲弹簧、64-防脱弹簧组、
具体实施方式
实施例一
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1-3和6示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的用于车辆的防倾斜再平衡系统，包括车主体1，车主体1上设有转向装置2、车架3和弹簧支架4，还包括控制装置5和平衡装置6；控制装置5安装在车主体1上并与转向装置2传动连接，平衡装置6安装在车架3和弹簧支架4间，控制装置5包括安装架51、螺杆52、滑块53、第一传动机构54和第二传动机构55，螺杆52通过轴承组57可旋转地安装在安装架51上，滑块53安装在螺杆52上，且滑块53上设有与螺杆52配合的螺纹，第一传动机构54和第二传动机构55分别设在安装架51的上、下两端，滑块53通过第一传动机构54和平衡装置6的一端连接，滑块53通过第二传动机构55和平衡装置6的另一端连接。如图6所示，转向装置2包括方向盘21、转向轴22、轴距感应器23、减速机构24以及齿轮齿条转向器25，螺杆52嵌入式安装于转向轴22上且位于转矩感应器和减速机构24之间；在转向装置2转动时，螺杆52能够随着转向装置2进行转动。本实施例中螺杆52的螺纹为正螺纹，即螺杆52顺时针旋转时，滑块53向上移动；反之，螺杆52逆时针旋转时，滑块53向下移动。
本发明的提供的防倾斜再平衡系统主要用于车辆中，其功能为防止车辆在转弯、颠簸路段发生倾斜，能够保证车辆在不良路段的平衡。本发明中通过设置控制装置5与车主体1的转向装置2联动，即当车主体1向右转弯时，螺杆52向顺时针方向旋转；当车主体1向左转弯时，螺杆52向逆时针方向旋转。螺杆52通过正反旋转带动滑块53在螺杆52上进行垂直升降运动，从而使得滑块53能够通过第一传动机构54或第二传动机构55主动控制平衡装置6，使得车辆稳定前行。
结合图3-4，控制装置5还包括限位杆56，安装架51的两侧设有限位槽511，限位杆56固定在滑块53的两侧，且限位杆56与限位槽511配合。限位杆56能够对滑块53进行限位，限制其水平旋转的自由度，使得滑块53能且只能上下移动。
结合图3-4第一传动机构54包括两个第一传动轮541、第一滑杆542以及两个第一传动带543。两个第一转动轮通过第一固定轴安装在安装架51的上端，第一传动带543一端与滑块53连接，第一传动带543另一端绕过第一传动轮541与第一滑杆542连接；两个第二转动轮通过第二固定轴安装在安装架51的下端，第二传动带553一端与滑块53连接，第二传动机构55包括第二传动轮551、第二滑杆552以及第二传动带553，第二传动带553另一端绕过第二传动轮551与第二滑杆552连接。
滑块53通过拉动第一传动带543或第二传动带553从而拉动第一滑杆542、第二滑杆552进行正反滑动，从而对平衡装置6进行主动控制，主动触发平衡装置6的防倾斜功能。
结合图1和5，弹簧支架4上设有左固定柱41和右固定柱42，左固定柱41一端设有第一导向轮411，右固定柱42一端设有第二导向轮421，平衡装置6包括滑轮组61、第一缓冲绳62、第二缓冲绳63，第一缓冲绳62一端与右固定柱42的一端固定连接，第一缓冲绳62另一端依次绕过滑轮组61、第一导向轮411与第一滑杆542连接，第二缓冲绳63一端与左固定柱41的一端固定连接，第二缓冲绳63另一端依次绕过滑轮组61、第二导向轮421与第二滑杆552连接。
滑轮组61、第一缓冲绳62、第二缓冲绳63作防倾斜作用，第一导向轮411和第二导向轮421用作第一缓冲绳62、第二缓冲绳63的安装和导向，转换第一缓冲绳62、第二缓冲绳63的连接方向，从而保证第一缓冲绳62、第二缓冲绳63能够充分发挥平衡功能。
结合图1和5，平衡装置6还包括防脱弹簧组64，防脱弹簧组64设在机架上，且防脱弹簧分别与第一缓冲绳62、第二缓冲绳63连接。车辆发生倾斜侧翻时，第一缓冲绳62、第二缓冲绳63有可能会脱离滑轮组61导致本结构无法实施防侧翻功能，防脱弹簧正是针对于此，防脱弹簧可以防止第一缓冲绳62、第二缓冲绳63脱离滑轮组61，保证本结构能实施防侧翻功能。
结合图1和5，滑轮组61包括左上滑轮611、左下滑轮612、右上滑轮613以及右下滑轮614。左上滑轮611和左下滑轮612分别安装在车架3后面的左边上下两端，右上滑轮613和右下滑轮614分别安装在车架3后面的右边上下两端。第一缓冲绳62以右固定柱42上端为起点依次绕过右下滑轮614、左上滑轮611、第一导向轮411；第二缓冲绳63以左固定柱42上端为起点依次绕过左下滑轮612、右上滑轮613、第二导向轮421。滑轮组61包括四个滑轮，由该滑轮组61改变力的方向，使本方案中用于车辆的防倾斜再平衡结构实现防侧翻功能。
结合图1和5，用于车辆的防倾斜再平衡系统还包括第三导向轮412，第三导向轮412安装在左固定柱41上；第二缓冲绳63以左固定柱42上端为起点依次绕过左下滑轮612、右上滑轮613、第二导向轮421、第三导向轮412。第三导向轮412、第四导向轮用于转换第一缓冲绳62、第二缓冲绳63的连接方向，能够避免第一缓冲绳62、第二缓冲绳63脱落。
结合图1和5，即第一缓冲绳62的连接轨迹为：第一缓冲绳62从右固定柱42上端出发依次经过右上滑轮613、左下滑轮612、第一导向轮411连接至第一滑杆542；即为第二缓冲绳63的连接轨迹为：第二缓冲绳63从左固定柱41上端出发依次经过左上滑轮611、右下滑轮614、第二导向轮421、第三导向轮412连接至第二滑杆552。
结合图1，第一缓冲绳62包括第一承力绳621和第一缓冲弹簧622，第一缓冲弹簧622设在第一承力绳621上，本实施例中，第一缓冲弹簧622安装在第一承力绳621的第一导向轮411-第一滑杆542段；第二缓冲绳63包括第二承力绳631和第二缓冲弹簧632，第二缓冲弹簧632设在第二承力绳631上，本实施例中，第二缓冲弹簧632安装在第一承力绳621的第三导向轮412-第二滑杆552段。
在车辆发生侧翻时，其中一个缓冲绳上的缓冲弹簧会处于拉伸状态，缓冲弹簧的复原拉力会使倾斜的车辆恢复平衡状态。
本实施方式中，第一传动轮541、第二传动轮551均为链轮，第一传动带543和第二传动带553为链条。链轮-链条的传动方式具有结构紧凑、简单，传动平稳，安装维护方便，工作可靠等特点。
实施例二
本实施例与实施例一大致相同，其区别为：
本实施方式中，第一传动轮541、第二传动轮551均为滑轮，第一传动带543和第二传动带553为钢绳。钢绳具有较高的抗拉强度和韧性，并对钢绳进行适宜的表面处理以满足不同使用环境条件的需求。
实施例一和实施例二的工作方法相同，具体为：
如图1和图7所示，以车辆左转弯发生右倾斜为例。
当车辆在平稳路段直线行驶时，车辆处于平衡状态。第一缓冲绳62和第二缓冲绳63处于半拉伸静止状态，滑块53处于螺杆52的中部位置。
当车辆需要左转弯时，车辆会发生右倾斜。转动装置逆时针旋转、螺杆52逆时针旋转带动滑块53向下移动；在车辆倾斜使得第一缓冲绳62的缓冲装置受力，滑块53主动拉动第一缓冲绳62，“滑块53拉力”和“车辆倾斜力”同时作用于第一缓冲弹簧622，使得第一缓冲弹簧622处于拉伸状态，处于拉伸状态的第一缓冲弹簧622拥有反作用力，反作用会迫使第一缓冲绳62复原，从而使得倾斜的车辆恢复平衡状态。
本发明的有益效果为：本系统采用控制装置5与车主体1的转向装置2联动的方式对平衡装置6主动控制，以实现主动控制车辆的平衡。控制装置5中，螺杆52通过正反旋转带动滑块53在螺杆52上进行垂直升降运动，从而使得滑块53能够通过第一传动机构54或第二传动机构55主动控制平衡装置6，从过主动对平衡装置6中的第一缓冲绳62、第二缓冲绳63进行主动拉伸，使得车辆稳定前行。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.用于车辆的防倾斜再平衡系统，包括车主体(1)，所述车主体(1)上设有转向装置(2)、车架(3)和弹簧支架(4)，其特征在于，还包括控制装置(5)和平衡装置(6)，所述控制装置(5)安装在车主体(1)上并与转向装置(2)传动连接，所述平衡装置(6)安装在车架(3)和弹簧支架(4)间，所述控制装置(5)包括安装架(51)、螺杆(52)、滑块(53)、第一传动机构(54)和第二传动机构(55)，所述螺杆(52)可旋转地安装在安装架(51)上，所述滑块(53)安装在螺杆(52)上，且滑块(53)上设有与螺杆(52)配合的螺纹，所述第一传动机构(54)和第二传动机构(55)分别设在安装架(51)的上、下两端，所述滑块(53)通过第一传动机构(54)和平衡装置(6)的一端连接，所述滑块(53)通过第二传动机构(55)和平衡装置(6)的另一端连接。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的防倾斜再平衡系统，其特征在于，所述控制装置(5)还包括限位杆(56)，所述安装架(51)的两侧设有限位槽(511)，所述限位杆(56)固定在滑块(53)的两侧，且所述限位杆(56)与限位槽(511)配合。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的防倾斜再平衡系统，其特征在于，所述第一传动机构(54)包括第一传动轮(541)、第一滑杆(542)以及第一传动带(543)，所述第一传动带(543)一端与滑块(53)连接，所述第一传动带(543)另一端绕过第一传动轮(541)与第一滑杆(542)连接；所述第二传动带(553)一端与滑块(53)连接，所述第二传动机构(55)包括第二传动轮(551)、第二滑杆(552)以及第二传动带(553)，所述第二传动带(553)另一端绕过第二传动轮(551)与第二滑杆(552)连接。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的防倾斜再平衡系统，其特征在于，所述弹簧支架(4)上设有左固定柱(41)和右固定柱(42)，所述左固定柱(41)一端设有第一导向轮(411)，所述右固定柱(42)一端设有第二导向轮(421)，所述平衡装置(6)包括滑轮组(61)、第一缓冲绳(62)、第二缓冲绳(63)，所述第一缓冲绳(62)一端与右固定柱(42)的一端固定连接，所述第一缓冲绳(62)另一端依次绕过滑轮组(61)、第一导向轮(411)与第一滑杆(542)连接，所述第二缓冲绳(63)一端与左固定柱(41)的一端固定连接，所述第二缓冲绳(63)另一端依次绕过滑轮组(61)、第二导向轮(421)与第二滑杆(552)连接。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的防倾斜再平衡系统，其特征在于，所述滑轮组(61)包括左上滑轮(611)、左下滑轮(612)、右上滑轮(613)以及右下滑轮(614)，所述的第一缓冲绳(62)依次绕过右下滑轮(614)、左上滑轮(611)、第一导向轮(411)，所述的第二缓冲绳(63)依次绕过左下滑轮(612)、右上滑轮(613)、第二导向轮(421)。
6.根据权利要求5所述的用于车辆的防倾斜再平衡系统，其特征在于，还包括第三导向轮(412)，所述第三导向轮(412)安装在左固定柱(41)上；所述第二缓冲绳(63)依次绕过左下滑轮(612)、右上滑轮(613)、第二导向轮(421)、第三导向轮(412)。
7.根据权利要求4所述的用于车辆的防倾斜再平衡系统，其特征在于，所述第一缓冲绳(62)包括第一承力绳(621)和第一缓冲弹簧(622)，所述第一缓冲弹簧(622)设在第一承力绳(621)上；所述第二缓冲绳(63)包括第二承力绳(631)和第二缓冲弹簧(632)，所述第二缓冲弹簧(632)设在第二承力绳(631)上。
8.根据权利要求2-7任一所述的用于车辆的防倾斜再平衡系统，其特征在于，所述第一传动轮(541)、第二传动轮(551)均为链轮，所述第一传动带(543)和第二传动带(553)为链条。
9.根据权利要求2-7任一所述的用于车辆的防倾斜再平衡系统，其特征在于，所述第一传动轮(541)、第二传动轮(551)均为滑轮，所述第一传动带(543)和第二传动带(553)为钢绳。
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