專利名稱：電動(dòng)車輛用懸架系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輪的車輛用懸架系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
JP2000-16040A公開(kāi)了一種在車輛中使用的懸架系統(tǒng)，其中用于驅(qū)動(dòng)車輪的電動(dòng)機(jī)設(shè)置在車輪中。通過(guò)這種設(shè)置，由于將電動(dòng)機(jī)設(shè)置在車輪中，可以有利地使用車輪中的空間，并可以減小用于將從電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力傳遞至車輪的機(jī)構(gòu)的重量。
在該常規(guī)懸架系統(tǒng)中，由于電動(dòng)機(jī)與車輪直接連接，簧下質(zhì)量增加了電動(dòng)機(jī)及其相關(guān)部件的重量，導(dǎo)致道路保持性能(接地性能)惡化進(jìn)而導(dǎo)致乘坐舒適性惡化。
發(fā)明目的因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提高使用電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輪的車輛的乘坐舒適性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種車輛用懸架系統(tǒng)，包括用于驅(qū)動(dòng)車輛的車輪的電動(dòng)機(jī)；用于相對(duì)于車體(車身)支持該車輛的車輪的第一懸架；用于相對(duì)于車體彈性支持該電動(dòng)機(jī)的第二懸架；和用于在允許電動(dòng)機(jī)相對(duì)于車輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將來(lái)自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞至車輪的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的這一個(gè)方面，電動(dòng)機(jī)不是相對(duì)于車輪被剛性地支持或者相對(duì)于車體被剛性地支持，而是通過(guò)第二懸架相對(duì)于車體彈性地支持。由于電動(dòng)機(jī)和車輪分別通過(guò)第一懸架和第二懸架相對(duì)于車體獨(dú)立地被支持，所以減小了簧下質(zhì)量，使得道路保持性能改善。
在一特定的實(shí)施例中，第二懸架包括一彈簧元件和一阻尼元件。根據(jù)該實(shí)施例，可以分別對(duì)電動(dòng)機(jī)用懸架和車輪用懸架賦予適于該電動(dòng)機(jī)和車輪的特定的懸架特性。換句話說(shuō)，可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)第一懸架和第二懸架各自的特性(彈簧/阻尼特性)。
在一特定的實(shí)施例中，第一懸架的阻尼元件和第二懸架的阻尼元件通過(guò)一流體通道互相連接以使得該電動(dòng)機(jī)和車輪以反相運(yùn)動(dòng)。根據(jù)該實(shí)施例，當(dāng)車輪回跳或回彈時(shí)，車輪和電動(dòng)機(jī)被強(qiáng)制沿相反方向(反相)移動(dòng)，從而可以獲得振動(dòng)衰減效果。應(yīng)當(dāng)知道，通過(guò)流體通道循環(huán)的是一種填充一流體缸的流體(氣體、油等)。
在另一特定的實(shí)施例中，在車輛兩側(cè)(即左側(cè)和右側(cè))的第二懸架的阻尼元件通過(guò)一流體通道互相連接。根據(jù)該實(shí)施例，可以將在車輛兩側(cè)的電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)限制為同相模式或者反相模式。例如，在將運(yùn)動(dòng)限制為同相模式的情況下，由于僅當(dāng)車輛的兩側(cè)的簧下部件同相振動(dòng)時(shí)才允許電動(dòng)機(jī)沿上下方向的運(yùn)動(dòng)，所以可以防止簧上質(zhì)量由于電動(dòng)機(jī)的反作用力而被沿側(cè)傾方向推壓。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種車輛用懸架系統(tǒng)，包括用于驅(qū)動(dòng)車輛的車輪的電動(dòng)機(jī)；用于相對(duì)于車體支持該電動(dòng)機(jī)以使得該電動(dòng)機(jī)可相對(duì)于車體沿上下方向運(yùn)動(dòng)的第一懸架；用于相對(duì)于電動(dòng)機(jī)支持車輪以使得該車輪可相對(duì)于電動(dòng)機(jī)沿上下方向運(yùn)動(dòng)的第二懸架；和在允許電動(dòng)機(jī)相對(duì)于車輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將來(lái)自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞至車輪的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的這一方面，由于分別通過(guò)第一懸架和第二懸架獨(dú)立地支持電動(dòng)機(jī)和車輪，所以與電動(dòng)機(jī)和車輪被剛性地互相連接并且同時(shí)由一懸架支持的結(jié)構(gòu)相比，提高了道路保持性能。
在一特定的實(shí)施例中，第一懸架包括一彈簧元件和一阻尼元件而第二懸架包括(另)一彈簧元件和(另)一阻尼元件。根據(jù)該實(shí)施例，可以分別對(duì)電動(dòng)機(jī)用懸架和車輪用懸架賦予適于該電動(dòng)機(jī)和車輪的特定的懸架特性。換句話說(shuō)，可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)第一懸架和第二懸架各自的特性(彈簧/阻尼特性)。
在另一特定的實(shí)施例中，第一懸架包括一片簧(leaf spring)。根據(jù)該實(shí)施例，可以簡(jiǎn)化第二懸架。


結(jié)合附圖從下述詳細(xì)說(shuō)明可以更清楚本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明懸架系統(tǒng)的第一實(shí)施例的示意性正視圖；圖2是從圖1的X方向看到的電動(dòng)機(jī)12的支持機(jī)構(gòu)的視圖；圖3A是示出根據(jù)本發(fā)明的懸架系統(tǒng)10的彈簧質(zhì)量模型的圖形；圖3B和3C是用于示出為進(jìn)行比較的常規(guī)彈簧質(zhì)量模型的圖形；圖4是示出圖3A-3C中所示的彈簧質(zhì)量模型的性能的圖形；圖5是根據(jù)本發(fā)明懸架系統(tǒng)的第二實(shí)施例的示意性正視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明懸架系統(tǒng)的第三實(shí)施例的示意性正視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明懸架系統(tǒng)的第四實(shí)施例的示意性透視圖；圖8是示意性示出圖7的電動(dòng)機(jī)12與減速器殼體52之間的連接結(jié)構(gòu)的圖形；圖9A是示出根據(jù)本發(fā)明的圖7的懸架系統(tǒng)10的彈簧質(zhì)量模型的圖形；圖9B是用于示出為進(jìn)行比較的常規(guī)彈簧質(zhì)量模型的圖形；圖10是示出圖9A-9B中的所示的彈簧質(zhì)量模型的性能的圖形；圖11是根據(jù)本發(fā)明懸架系統(tǒng)的第五實(shí)施例的示意性正視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明懸架系統(tǒng)的第六實(shí)施例的示意性正視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的懸架系統(tǒng)的第一實(shí)施例的示意性正視圖。根據(jù)該實(shí)施例的懸架系統(tǒng)10具有用于驅(qū)動(dòng)車輪的電動(dòng)機(jī)12。每一從動(dòng)車輪具有一個(gè)電動(dòng)機(jī)12和一個(gè)部分地示出的制動(dòng)系統(tǒng)(例如制動(dòng)鉗和制動(dòng)盤)。設(shè)置有一個(gè)用于使車輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(例如橫拉桿)。由于各車輪的設(shè)置基本上沒(méi)有區(qū)別，所以下面將僅對(duì)一個(gè)從動(dòng)車輪進(jìn)行說(shuō)明。然而，應(yīng)當(dāng)知道，根據(jù)該實(shí)施例的設(shè)置可以僅應(yīng)用于前輪或僅應(yīng)用于后輪。
電動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)傳動(dòng)軸(包括等速萬(wàn)向節(jié))14與從動(dòng)車輪連接，該傳動(dòng)軸通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)向節(jié)/關(guān)節(jié)20。傳動(dòng)軸14通過(guò)軸承16可旋轉(zhuǎn)地支承在轉(zhuǎn)向節(jié)20中。主要包括螺旋彈簧和減振器的懸架22的下端與轉(zhuǎn)向節(jié)20接合。懸架22的上端連接到車體。轉(zhuǎn)向節(jié)20還通過(guò)球形接頭與下臂24的一端接合。該下臂24的另一端可樞轉(zhuǎn)地安裝在車體上。以這種方式，從動(dòng)車輪由車體支承，從而它可以通過(guò)懸架22相對(duì)于車體主要沿上下方向移動(dòng)。
圖2是從圖1的X方向看到的電動(dòng)機(jī)12的支持機(jī)構(gòu)的視圖。如圖1所示，根據(jù)該實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)12由車體通過(guò)懸架30支持，從而它可以相對(duì)于車體主要沿上下方向移動(dòng)。圖1中所示的懸架30包括減振器和與該減振器一體的螺旋彈簧。優(yōu)選地，如圖2所示，電動(dòng)機(jī)12由兩個(gè)平行設(shè)置的懸架30支持，從而當(dāng)旋轉(zhuǎn)反力施加于其上時(shí)不會(huì)旋轉(zhuǎn)。通常這兩個(gè)懸架30具有相同的彈簧和減振特性。在這種情況下，這兩個(gè)懸架30沿電動(dòng)機(jī)12的圓周設(shè)置，并在設(shè)置在電動(dòng)機(jī)12上的兩個(gè)位置40上與該電動(dòng)機(jī)12(電動(dòng)機(jī)12的外殼體)連接。應(yīng)當(dāng)知道，電動(dòng)機(jī)12設(shè)置成盡可能接近從動(dòng)車輪，以縮短長(zhǎng)度并從而減小包括等速萬(wàn)向節(jié)等的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的重量。
通過(guò)這種設(shè)置，電動(dòng)機(jī)12由車體支持，從而它可以通過(guò)懸架30相對(duì)于車體主要沿上下方向移動(dòng)。以這種方式，電動(dòng)機(jī)12和車輪軸18具有彼此沿上下方向獨(dú)立地移動(dòng)的相應(yīng)的重心。在這一點(diǎn)上，提供了電動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)軸和車輪軸18之間的連接的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)(等速萬(wàn)向節(jié))被構(gòu)造成允許電動(dòng)機(jī)12和車輪軸18之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以及將從電動(dòng)機(jī)12產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩傳遞到車輪軸18上。
應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明不應(yīng)限于上述將電動(dòng)機(jī)與車輪軸18連接的構(gòu)造或者上述用于懸掛從動(dòng)車輪的構(gòu)造。只要能夠?yàn)殡妱?dòng)機(jī)12和從動(dòng)車輪提供這樣一種相對(duì)于車體的彈性支持，即在可以將電動(dòng)機(jī)12的驅(qū)動(dòng)力傳遞給車輪軸18的同時(shí)可以使該電動(dòng)機(jī)12和從動(dòng)車輪彼此獨(dú)立地沿上下方向移動(dòng)，也可以應(yīng)用不同的構(gòu)造。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于上述燭式懸架以外的任何類型的懸架系統(tǒng)，例如雙叉式懸架等。此外，電動(dòng)機(jī)12可以通過(guò)撓性聯(lián)軸器與從動(dòng)車輪連接。
圖3A示出根據(jù)本發(fā)明的懸架系統(tǒng)10的彈簧質(zhì)量模型。圖3B示出電動(dòng)機(jī)12與車體剛性連接時(shí)的懸架系統(tǒng)10的對(duì)比性彈簧質(zhì)量模型。圖3C示出電動(dòng)機(jī)12與車輪直接連接時(shí)的懸架系統(tǒng)10的另一對(duì)比性彈簧質(zhì)量模型。圖4示出在相同條件下(關(guān)于部件質(zhì)量、彈簧常數(shù)等)比較的圖3A-3C中所示的各彈簧質(zhì)量模型的性能曲線(上下方向的加速度對(duì)頻率)。
根據(jù)本實(shí)施例，如可以從上述或圖3A-3C知道的，由于電動(dòng)機(jī)12與從動(dòng)車輪獨(dú)立地和車體連接，所以簧下質(zhì)量與圖3B中所示的構(gòu)造的相同，并比圖3C所示的構(gòu)造的簧下質(zhì)量小一個(gè)電動(dòng)機(jī)12的質(zhì)量(加上與電動(dòng)機(jī)12相關(guān)的部件的質(zhì)量)。因此，根據(jù)本實(shí)施例，如圖4中實(shí)線所示，相對(duì)于圖3C中所示的構(gòu)造(圖4中虛線所示)，在簧下質(zhì)量的共振頻率處的道路保持性能顯著提高。此外，根據(jù)本實(shí)施例，由于電動(dòng)機(jī)12通過(guò)彈簧和減振器由車體支持，所以相對(duì)于圖3B中所示的構(gòu)造(圖4中交替長(zhǎng)短劃線所示)，在簧上質(zhì)量的共振頻率處的道路保持性能也提高到一定程度。
因此，根據(jù)本實(shí)施例，由于電動(dòng)機(jī)12不屬于簧下部件，所以減小了簧下質(zhì)量，從而提高了道路保持性能。此外，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)12和從動(dòng)車輪相對(duì)于車體獨(dú)立地懸掛，所以可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)12和從動(dòng)車輪的懸架特性。此外，由于電動(dòng)機(jī)12通過(guò)彈簧和減振器由車體支持，從而可以防止電動(dòng)機(jī)12的由于旋轉(zhuǎn)操作或者在惡劣道路上行駛而產(chǎn)生的振動(dòng)傳遞至車體。
應(yīng)當(dāng)理解可以代替彈簧和減振器而使用片簧來(lái)構(gòu)成從動(dòng)車輪用懸架22和/或電動(dòng)機(jī)12用懸架30。
下面，參照?qǐng)D5說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的懸架系統(tǒng)10的第二實(shí)施例。圖5是根據(jù)第二實(shí)施例的懸架系統(tǒng)10的示意性正視圖。因?yàn)楦鬈囕喌脑O(shè)置基本上沒(méi)有區(qū)別，所以下面僅對(duì)一個(gè)車輪進(jìn)行說(shuō)明。然而，應(yīng)當(dāng)知道，根據(jù)該實(shí)施例的設(shè)置可以僅應(yīng)用于前輪或僅應(yīng)用于后輪。
如圖5所示，根據(jù)第二實(shí)施例的懸架系統(tǒng)10與根據(jù)第一實(shí)施例的懸架系統(tǒng)10的不同之處在于一個(gè)流體通道32(例如管道或者管)將用于從動(dòng)車輪的懸架22的減振器的規(guī)定的流體室22a-其可以是由一活塞缸中的活塞所限定的兩個(gè)流體室中的一個(gè)—連接到用于電動(dòng)機(jī)12的懸架30的減振器的規(guī)定的流體室30a。在該實(shí)施例中，流體通道32建立懸架22的減振器與懸架30的減振器之間的流體連通，以使得兩個(gè)流體室22a和30a以相反的相位移動(dòng)(伸張和收縮)。從而當(dāng)例如從動(dòng)車輪跳起時(shí)，在從動(dòng)車輪側(cè)的流體室22a中的流體通過(guò)流體通道32排放至電動(dòng)機(jī)12側(cè)的流體室30a，從而電動(dòng)機(jī)沿向下方向(流體室30a的容積增加的方向)移動(dòng)。以這種方式，根據(jù)該實(shí)施例，強(qiáng)制電動(dòng)機(jī)12和從動(dòng)車輪以相反的相位移動(dòng)，由此而獲得振動(dòng)衰減效果。
應(yīng)當(dāng)知道，在如上述為各從動(dòng)車輪設(shè)置兩個(gè)懸架30的情況下，各懸架30的兩個(gè)流體室30a可以獨(dú)立地通過(guò)兩個(gè)流體通道32與流體室22a連接。可選地，各懸架30的兩個(gè)流體室可以通過(guò)一個(gè)單獨(dú)的流體通道彼此連接，以使得這兩個(gè)流體室強(qiáng)制性地同相移動(dòng)，并且然后這兩個(gè)流體室中的一個(gè)流體室可以以上述方式通過(guò)流體通道32與從動(dòng)車輪側(cè)的流體室22a連接。應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明可以應(yīng)用于例如空氣式或者(液壓)油式、單通道式或雙通道式等的任一種減振器。
下面，參照?qǐng)D6說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的懸架系統(tǒng)10的第三實(shí)施例。圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的懸架系統(tǒng)10的示意性正視圖。應(yīng)當(dāng)知道，根據(jù)該實(shí)施例的設(shè)置可以僅應(yīng)用于前輪或僅應(yīng)用于后輪。
如圖6所示，根據(jù)第三實(shí)施例的懸架系統(tǒng)10與根據(jù)第一實(shí)施例的懸架系統(tǒng)10的不同之處在于在車輛兩側(cè)的懸架30L、30R的減振器的規(guī)定流體室30aL、30aR通過(guò)一流體通道34彼此連接。在該實(shí)施例中，流體通道34建立在車輛兩側(cè)的懸架30L、30R的減振器之間的流體連通，使得兩個(gè)流體室30aL、30aR同相位移動(dòng)(伸張和收縮)。從而，當(dāng)用于左側(cè)從動(dòng)車輪的電動(dòng)機(jī)12L沿向上方向(流體室30aL的容積減小的方向)移動(dòng)時(shí)，在左側(cè)的懸架30L的流體室30aL中的流體通過(guò)流體通道34排放至右側(cè)的懸架30R的流體室30aR中，從而沿向上的方向(流體室30aR的容積增加的方向)推壓在右側(cè)的電動(dòng)機(jī)12R。以這種方式，由于在車輛兩側(cè)的電動(dòng)機(jī)12L、12R僅被允許同相地沿上下方向移動(dòng)，所以僅當(dāng)車輛兩側(cè)的簧下質(zhì)量部件同相地振動(dòng)時(shí)允許電動(dòng)機(jī)12L、12R沿上下方向的移動(dòng)。結(jié)果，可以有效地防止因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)12L、12R的反作用力而使得沿側(cè)傾方向推壓簧上質(zhì)量。
應(yīng)當(dāng)知道，在如上述為各從動(dòng)車輪設(shè)置兩個(gè)懸架30的情況下，兩對(duì)在車輛兩側(cè)的減振器的兩個(gè)流體室通過(guò)兩個(gè)流體通道34以上述方式彼此連接?？蛇x地，在各側(cè)的減振器的兩個(gè)流體室可以通過(guò)一個(gè)單獨(dú)的流體通道彼此連接，以使得這兩個(gè)流體室強(qiáng)制性地同相移動(dòng)，并且然后一側(cè)的兩個(gè)流體室中的一個(gè)流體室可以以上述方式通過(guò)流體通道34與另一側(cè)的兩個(gè)流體室中的一個(gè)流體室連接。
應(yīng)當(dāng)知道，流體通道34可以在車輛兩側(cè)的懸架30L、30R的減振器之間建立流體連通，以使得兩個(gè)流體室30aL、30aR以反相而不是同相地移動(dòng)。
下面，參照?qǐng)D7和8說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的懸架系統(tǒng)10的第四實(shí)施例。
圖7是根據(jù)該實(shí)施例的懸架系統(tǒng)10的示意性透視圖。根據(jù)該實(shí)施例的懸架系統(tǒng)10具有一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)車輪的電動(dòng)機(jī)12。每個(gè)從動(dòng)車輪具有電動(dòng)機(jī)12和部分地示出的制動(dòng)系統(tǒng)(例如制動(dòng)蹄50等)。設(shè)置有一個(gè)用于使車輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(例如橫拉桿54)。因?yàn)楦鬈囕喌脑O(shè)置基本上沒(méi)有區(qū)別，所以下面將僅對(duì)一個(gè)車輪進(jìn)行說(shuō)明。然而，應(yīng)當(dāng)知道，根據(jù)該實(shí)施例的設(shè)置可以僅應(yīng)用于前輪或僅應(yīng)用于后輪。
如圖7所示，根據(jù)該實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)12由車體通過(guò)懸架30而支持，該懸架包括減振器和螺旋彈簧，使得電動(dòng)機(jī)12可以相對(duì)于車體沿上下方向移動(dòng)。將來(lái)自電動(dòng)機(jī)12的動(dòng)力傳遞至車輪的減速器殼體52與電動(dòng)機(jī)12連接。電動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)軸(輸出軸)13(見(jiàn)圖8)配合在減速器殼體52中。
在減速器殼體52上連接有一個(gè)輪轂總成60。該輪轂總成60通過(guò)其中包含的軸承(未示出)而支承車輪軸。從動(dòng)車輪的車輪軸通過(guò)軸承(未示出)而支承在減速器殼體52內(nèi)。減速器殼體52具有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)例如繞在車輪軸和旋轉(zhuǎn)軸13上的傳動(dòng)鏈條和傳動(dòng)帶。以這種方式，由電動(dòng)機(jī)12產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩可以通過(guò)該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞至從動(dòng)車輪的車輪軸。
電動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)軸13的一個(gè)對(duì)應(yīng)于所示實(shí)施例中具有較小半徑部分的部件15，由包含在減速器殼體52內(nèi)的軸承(未示出)可旋轉(zhuǎn)地支承，如圖8所示。減速器殼體52內(nèi)的該軸承在承受減速器殼體52和旋轉(zhuǎn)軸13之間的徑向和軸向負(fù)荷的同時(shí)允許旋轉(zhuǎn)軸13的旋轉(zhuǎn)。減速器殼體52連接到下臂24的一端。該下臂24的另一端通過(guò)襯套等可樞轉(zhuǎn)地安裝在一個(gè)懸架元件(車體)上。通過(guò)該設(shè)置，在從電動(dòng)機(jī)12向車輪軸傳遞動(dòng)力的同時(shí)，允許減速器殼體52繞電動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)軸13旋轉(zhuǎn)。相應(yīng)地，還允許輪轂總成60與減速器殼體52一起繞電動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)軸13旋轉(zhuǎn)。
在減速器殼體52與電動(dòng)機(jī)12之間設(shè)置有懸架22。圖7中所示的該懸架22包括減振器和結(jié)合在該減振器中的螺旋彈簧。懸架22的上端連接到電動(dòng)機(jī)12用懸架30的殼體部件(螺旋彈簧用下彈簧座)。懸架22的上端可連接到與電動(dòng)機(jī)12一起移動(dòng)的其它部分。
懸架22的下端連接到減速器殼體52(在該情況下，是減速器殼體52的內(nèi)表面)。通過(guò)這種設(shè)置，與減速器殼體52連接的、包括輪胎、車輪、制動(dòng)器等的輪轂總成60通過(guò)懸架22被支持，以使得輪轂總成60可相對(duì)于電動(dòng)機(jī)12主要沿上下方向移動(dòng)。優(yōu)選地，懸架22的下端與減速器殼體52連接的連接位置與減速器殼體52的旋轉(zhuǎn)中心(對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)軸13)之間具有足夠的距離，以充分地衰減輪轂總成60沿上下方向的振動(dòng)。
應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明并不限于上述對(duì)輪轂總成60的懸架方式。只要包括輪胎、車輪、制動(dòng)器等的輪轂總成60被彈性地支持而使得輪轂總成60可相對(duì)于電動(dòng)機(jī)12主要沿上下方向移動(dòng)，就可以應(yīng)用任何懸架方式。例如，可以將懸架22設(shè)置在輪轂總成60和電動(dòng)機(jī)12或任何與電動(dòng)機(jī)12一起移動(dòng)的部分之間。
圖9A示出根據(jù)該實(shí)施例的懸架系統(tǒng)10的彈簧質(zhì)量模型。圖9B示出為進(jìn)行比較的懸架系統(tǒng)10的彈簧質(zhì)量模型，其中電動(dòng)機(jī)12與車體剛性地連接。圖10示出圖3A-3B(實(shí)線對(duì)應(yīng)于圖3A，虛線對(duì)應(yīng)于圖3B)中所示的各彈簧質(zhì)量模型的性能曲線(沿上下方向的加速度對(duì)頻率)。
根據(jù)該實(shí)施例，可以從上述或圖3A-3B知道的，電動(dòng)機(jī)12與輪轂總成60通過(guò)相應(yīng)的彈簧元件和相應(yīng)的阻尼元件和車體串聯(lián)連接。如圖10所示，盡管該結(jié)構(gòu)形成了簧下質(zhì)量的兩個(gè)共振點(diǎn)，但與圖9B中的結(jié)構(gòu)相比，在較高共振點(diǎn)處的道路保持性能(乘坐舒適性)顯著提高。此外，由于電動(dòng)機(jī)12與輪轂總成60通過(guò)各自的懸架22、30而獨(dú)立地懸掛，所以可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)12與輪轂總成60的懸架特性。
下面，參照?qǐng)D11說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的懸架系統(tǒng)10的第五實(shí)施例。圖11是根據(jù)第五實(shí)施例的懸架系統(tǒng)10的示意性正視圖。由于各車輪的設(shè)置基本上沒(méi)有區(qū)別，所以下面僅對(duì)一個(gè)車輪進(jìn)行說(shuō)明。然而，應(yīng)當(dāng)知道，根據(jù)該實(shí)施例的設(shè)置可以僅應(yīng)用于前輪或僅應(yīng)用于后輪。
通過(guò)將本發(fā)明應(yīng)用于一公知的燭式懸架系統(tǒng)而實(shí)施根據(jù)該實(shí)施例的懸架系統(tǒng)10。具體地，與第四實(shí)施例中相同，將懸架22設(shè)置在輪轂總成60與電動(dòng)機(jī)12之間。同樣地，懸架22的上端連接到電動(dòng)機(jī)12用懸架30的一個(gè)殼體部件(螺旋彈簧用下彈簧座)。同樣地，懸架22的上端可連接到與電動(dòng)機(jī)12一起移動(dòng)的其它部分而不是殼體部件。懸架22的下端連接到輪轂總成60的轉(zhuǎn)向節(jié)臂。在該設(shè)置中，包括輪胎、車輪、制動(dòng)器等的輪轂總成60被支持成可相對(duì)于電動(dòng)機(jī)12主要沿上下方向移動(dòng)。
電動(dòng)機(jī)12由懸架30支持而使得它可相對(duì)于車體主要沿上下方向移動(dòng)。電動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)軸(輸出軸)13(見(jiàn)圖8)和從動(dòng)車輪的車輪軸通過(guò)撓性聯(lián)軸器62而互相連接。該撓性聯(lián)軸器62在允許電動(dòng)機(jī)12與車輪軸之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將動(dòng)力從電動(dòng)機(jī)12傳遞至車輪軸。
相應(yīng)地，根據(jù)該實(shí)施例，由于輪轂總成60(包括輪胎、車輪、制動(dòng)器等)被彈性支持成可相對(duì)于電動(dòng)機(jī)12主要沿上下方向移動(dòng)，并且電動(dòng)機(jī)12被彈性支持成可相對(duì)于車體主要沿上下方向移動(dòng)，從而與其中輪轂總成60和電動(dòng)機(jī)12剛性連接的結(jié)構(gòu)相比，提高了道路保持性能。
下面，參照?qǐng)D12說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的懸架系統(tǒng)10的第六實(shí)施例。圖12是根據(jù)第六實(shí)施例的懸架系統(tǒng)10的示意性正視圖。由于各車輪的設(shè)置基本上沒(méi)有區(qū)別，所以下面僅對(duì)一個(gè)車輪進(jìn)行說(shuō)明。然而，應(yīng)當(dāng)知道，根據(jù)該實(shí)施例的設(shè)置可以僅應(yīng)用于前輪或僅應(yīng)用于后輪。
根據(jù)該實(shí)施例的懸架系統(tǒng)10將本發(fā)明應(yīng)用于公知的雙叉式懸架。具體地，下臂24和上臂25通過(guò)球形接頭等而與輪轂總成60連接。下臂24和上臂25的其它端部通過(guò)襯套等可樞轉(zhuǎn)地安裝在車體上。
在輪轂總成60和電動(dòng)機(jī)12之間設(shè)置有減振器64和板簧(platespring)66。減振器64的一端連接到懸架30的一個(gè)殼體部件(螺旋彈簧用下彈簧座)，而另一端連接到輪轂總成60的轉(zhuǎn)向節(jié)臂。在該設(shè)置中，包括輪胎、車輪、制動(dòng)器等的輪轂總成60被減振器64和板簧66支持成可相對(duì)于電動(dòng)機(jī)12主要沿上下方向移動(dòng)。
電動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)軸(輸出軸)13和從動(dòng)車輪的車輪軸通過(guò)包括等速萬(wàn)向節(jié)的傳動(dòng)軸63而互相連接。該傳動(dòng)軸63在允許電動(dòng)機(jī)12與車輪軸之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將動(dòng)力從電動(dòng)機(jī)12傳遞至車輪軸。
同樣地，根據(jù)該實(shí)施例，由于輪轂總成60(包括輪胎、車輪、制動(dòng)器等)被彈性支持成可相對(duì)于電動(dòng)機(jī)12主要沿上下方向移動(dòng)，并且電動(dòng)機(jī)12被彈性支持成可相對(duì)于車體主要沿上下方向移動(dòng)，從而與其中輪轂總成60和電動(dòng)機(jī)12剛性連接的結(jié)構(gòu)相比，提高了道路保持性能。
應(yīng)當(dāng)知道，如果板簧66是具有所需阻尼特性的片簧(疊層彈簧)，則可以省略減振器64。該設(shè)置可以簡(jiǎn)化用于支持輪轂總成60從而使其可相對(duì)于電動(dòng)機(jī)12主要沿上下方向移動(dòng)的裝置。
通過(guò)優(yōu)選實(shí)施例公開(kāi)了本發(fā)明。然而，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而是可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行變形和改動(dòng)。
例如，在上述第四和第五實(shí)施例中，可以使用片簧代替螺旋彈簧和減振器來(lái)構(gòu)成輪轂總成60用懸架22和/或電動(dòng)機(jī)12用懸架30。此外，減振器可以是例如空氣式或者(液壓)油式、單通道式或雙通道式等的任一種減振器。
此外，在上述第五實(shí)施例中，可以通過(guò)等速萬(wàn)向節(jié)將電動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)軸13和從動(dòng)車輪的車輪軸互相連接。同樣地，在上述第六實(shí)施例中，可以通過(guò)撓性聯(lián)軸器將電動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)軸13和從動(dòng)車輪的車輪軸互相連接。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種車輛用懸架系統(tǒng)，包括相對(duì)于轉(zhuǎn)向節(jié)設(shè)置在內(nèi)側(cè)的用于驅(qū)動(dòng)車輪的電動(dòng)機(jī)；設(shè)置在所述車輪與車體之間用于相對(duì)于該車體彈性支持所述車輛的車輪的第一懸架；設(shè)置在所述電動(dòng)機(jī)與車體之間用于相對(duì)于該車體彈性支持所述電動(dòng)機(jī)的第二懸架；和設(shè)置在所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸與所述車輪的車輪軸之間用于在允許所述電動(dòng)機(jī)相對(duì)于所述車輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將來(lái)自所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞至所述車輪的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于，所述第二懸架包括一彈簧元件和一阻尼元件。
3.一種車輛用懸架系統(tǒng)，包括用于驅(qū)動(dòng)所述車輛的車輪的電動(dòng)機(jī)；用于相對(duì)于車體支持所述車輛的車輪的第一懸架；用于相對(duì)于所述車體彈性支持所述電動(dòng)機(jī)的第二懸架；和用于在允許所述電動(dòng)機(jī)相對(duì)于所述車輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將來(lái)自所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞至所述車輪的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，其中，所述第一懸架的阻尼元件與所述第二懸架的阻尼元件通過(guò)流體通道互相連接以使得所述電動(dòng)機(jī)和所述車輪以反相運(yùn)動(dòng)。
4.一種車輛用懸架系統(tǒng)，包括用于驅(qū)動(dòng)所述車輛的車輪的電動(dòng)機(jī)；用于相對(duì)于車體支持所述車輛的車輪的第一懸架；用于相對(duì)于車體彈性支持所述電動(dòng)機(jī)的第二懸架；和用于在允許所述電動(dòng)機(jī)相對(duì)于所述車輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將來(lái)自所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞至所述車輪的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，其中，在所述車輛的兩側(cè)的所述第二懸架的阻尼元件通過(guò)流體通道互相連接。
5.一種車輛用懸架系統(tǒng)，包括相對(duì)于轉(zhuǎn)向節(jié)設(shè)置在內(nèi)側(cè)的用于驅(qū)動(dòng)車輪的電動(dòng)機(jī)；設(shè)置在所述電動(dòng)機(jī)與車體之間用于相對(duì)于該車體支持所述電動(dòng)機(jī)以使得該電動(dòng)機(jī)可相對(duì)于該車體沿上下方向運(yùn)動(dòng)的第一懸架；設(shè)置在所述車輪與所述電動(dòng)機(jī)之間用于相對(duì)于所述電動(dòng)機(jī)支持所述車輪以使得該車輪可相對(duì)于所述電動(dòng)機(jī)沿上下方向運(yùn)動(dòng)的第二懸架；和設(shè)置在所述電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸與所述車輪的車輪軸之間用于在允許所述電動(dòng)機(jī)相對(duì)于所述車輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將來(lái)自所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞至所述車輪的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于，所述第一懸架包括一彈簧元件和一阻尼元件，而所述第二懸架包括另一彈簧元件和另一阻尼元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于，所述第一懸架包括一片簧。
權(quán)利要求
1.一種車輛用懸架系統(tǒng)，包括用于驅(qū)動(dòng)所述車輛的車輪的電動(dòng)機(jī)；用于相對(duì)于車體支持所述車輛的車輪的第一懸架；用于相對(duì)于車體彈性支持所述電動(dòng)機(jī)的第二懸架；和用于在允許所述電動(dòng)機(jī)相對(duì)于所述車輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將來(lái)自所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞至所述車輪的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于，所述第二懸架包括一彈簧元件和一阻尼元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的所述懸架系統(tǒng)，其特征在于，所述第一懸架的阻尼元件與所述第二懸架的阻尼元件通過(guò)流體通道互相連接以使得所述電動(dòng)機(jī)和所述車輪以反相運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于，在所述車輛的兩側(cè)的所述第二懸架的阻尼元件通過(guò)一流體通道互相連接。
5.一種車輛用懸架系統(tǒng)，包括用于驅(qū)動(dòng)所述車輛的車輪的電動(dòng)機(jī)；用于相對(duì)于車體支持所述電動(dòng)機(jī)以使得該電動(dòng)機(jī)可相對(duì)于所述車體沿上下方向運(yùn)動(dòng)的第一懸架；用于相對(duì)于所述電動(dòng)機(jī)支持所述車輪以使得該車輪可相對(duì)于所述電動(dòng)機(jī)沿上下方向運(yùn)動(dòng)的第二懸架；和用于在允許所述電動(dòng)機(jī)相對(duì)于所述車輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將來(lái)自所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞至所述車輪的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于，所述第一懸架包括一彈簧元件和一阻尼元件，而所述第二懸架包括另一彈簧元件和另一阻尼元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的懸架系統(tǒng)，其特征在于，所述第一懸架包括一片簧。
全文摘要
公開(kāi)了一種用于懸掛車輪(1)的車輛用懸架系統(tǒng)(10)。該懸架系統(tǒng)(10)包括用于驅(qū)動(dòng)車輛的車輪的電動(dòng)機(jī)(12)；用于相對(duì)于車體支持該車輛的車輪(1)的第一懸架(22)；用于相對(duì)于車體彈性支持該電動(dòng)機(jī)(12)的第二懸架(30)；和在允許電動(dòng)機(jī)(12)相對(duì)于車輪(1)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將來(lái)自電動(dòng)機(jī)(12)的動(dòng)力傳遞至該車輪(1)的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)(14)。
文檔編號(hào)B60G3/00GK1787928SQ200480012908
公開(kāi)日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2004年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月14日
發(fā)明者倉(cāng)田史 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社