CN111231597A - 防倾杆装置及车轮防倾*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防倾杆装置及车轮防倾***，所述防倾杆装置包括两杆组件以及两驱动模块，适于设置在枢接于两车轮的两悬吊控制臂上。各杆组件包括一第一端与一第二端，其中两杆组件的两第一端分别适于连接至两悬吊控制臂，两驱动模块分别连接至两杆组件的两第二端。当两车轮产生一高度差时，两驱动模块驱动两杆组件而使其中一个杆组件带动对应的悬吊控制臂往下移动，且另一个杆组件带动对应的悬吊控制壁往上移动，以缩减两车轮之间的高度差。

Description

防倾杆装置及车轮防倾***

技术领域

本发明涉及一种防倾杆装置及车轮防倾***，尤其涉及一种电子控制的防倾杆装置及车轮防倾***。

背景技术

当车辆过弯时，若速度达到车辆转弯的极限，车辆会存在转向不足及转向过度两种转向特性。在这两种特性中，转向不足比转向过度稳定许多，因为当转向不足发生时，只需要减低速度即可修正。因此一般道路用车辆几乎设计偏向转向不足。而装设防倾杆也可以调校转向不足的程度的高低，使车辆达到偏向转向不足的特性，并维持在合适的操控性与乘适性。

此外，当车辆行驶在颠簸路段时，左右车轮会发生上下位移甚至是倾斜的状况。此时悬吊***的两端会产生不同的作用力，若在车辆悬吊***的下支臂或是避震器上面设置防倾杆，防倾杆会发挥传递作用力至另一侧的功能，确保两侧车轮受力分配平均，车辆重心移转变少，使车身不会倾斜，防止翻覆。然而，现有的防倾杆虽可降低车身翻覆的机率，但行经高低不平的路段时车身依然会有上下震动的情况，仍会使车内乘客产生不适感。

发明内容

本发明提供一种防倾杆装置，其可降低行经高低不平的路段时车身震动的机率。

本发明提供一种车轮防倾***，其具有上述的防倾杆装置。

本发明的一种防倾杆装置，适于枢接于两车轮的两悬吊控制臂，防倾杆装置包括两杆组件及两驱动模块。各杆组件包括一第一端与一第二端，其中两杆组件的两第一端分别适于连接至两悬吊控制臂。两驱动模块分别连接至两杆组件的两第二端。其中当两车轮产生一高度差时，两驱动模块驱动两杆组件，而使其中一个杆组件带动对应的悬吊控制臂往下移动，且另一个杆组件带动对应的悬吊控制臂往上移动，以缩减两车轮之间的高度差。

在本发明的一实施例中，上述的杆组件包括连接于对应的驱动模块的一弯杆及可活动地连接于弯杆的一万向杆，万向杆连接于悬吊控制臂，各杆组件的第一端为万向杆连接于对应的悬吊控制臂的一端，且各杆组件的第二端为弯杆连接于驱动模块的一端。

在本发明的一实施例中，上述的弯杆包括一第一区段及弯折地连接于第一区段的一第二区段，第二端位于第一区段上，当各杆组件被驱动时，弯杆的第二区段以第一区段为轴心被向上或向下翻转，以带动对应的悬吊控制臂上移或下移。

在本发明的一实施例中，上述的驱动模块包括一马达。

本发明的一种车轮防倾***，包括两车轮、两悬吊控制臂及一防倾杆装置。两悬吊控制臂分别枢接于两车轮，防倾杆装置包括两杆组件及两驱动模块。各杆组件包括一第一端与一第二端，其中两杆组件的两第一端分别适于连接至两悬吊控制臂。两驱动模块分别连接至两杆组件的两第二端。其中当两车轮产生一高度差时，两驱动模块驱动两杆组件，而使其中一个杆组件带动对应的悬吊控制臂往下移动，且另一个杆组件带动对应的悬吊控制臂往上移动，以缩减两车轮之间的高度差。

在本发明的一实施例中，上述的两传感器分别配置于两悬吊控制臂上。

在本发明的一实施例中，车轮防倾***还包括两避震器，配置于两车轮上，两传感器分别配置于两避震器上。

基于上述，当其中一个车轮相对于另一个车轮上移时，本发明的车轮防倾***可通过传感器感测到两车轮的高度位置，控制器依据传感器所感测到的信息来判断出高度差且指示防倾杆装置的两驱动模块运作。其中一个驱动模块使其中一个杆组件带动对应的悬吊控制臂往下移动，且另一个驱动模块使另一个杆组件带动对应的悬吊控制臂往上移动，以缩减两车轮之间的高度差。本发明的车轮防倾***与防倾杆装置通过上述调整可使车身稳定，降低车辆行经颠簸路面时车内人员的不适感。此设计使每一个驱动模块与对应的杆组件可共同独立运作，两杆组件之间不会有直接的力量传递。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明的一实施例的一种车轮防倾***的示意图。

图2是图1的车轮防倾***的俯视示意图。

图3是图1的车轮防倾***的后视示意图。

图4是图1的车轮防倾***的防倾杆装置的示意图。

图5是图1的车轮防倾***的局部示意图。

图6是图5的车轮防倾***的另一视角的局部示意图。

【符号说明】

10：车轮防倾***

12：车轮

14：避震器

20：传感器

30：控制器

40：悬吊控制臂

100：防倾杆装置

110：杆组件

112：第一端

114：第二端

116：弯杆

116a：第一区段

116b：第二区段

118：万向杆

120：驱动模块

具体实施方式

图1是依照本发明的一实施例的一种车轮防倾***的示意图。图2是图1的车轮防倾***的俯视示意图。图3是图1的车轮防倾***的后视示意图。图4是图1的车轮的防倾杆装置的示意图。要说明的是，本实施例为了清楚表达车轮防倾***10与车辆之间的相对位置，仅示出出对应的两前轮以及对应两车轮的两悬吊控制臂40，而隐藏了车辆与悬吊***的其余结构。当然，车轮防倾***10设置于车辆上的位置并不以前轮为限制。此外，本实施例的车轮防倾***10可以应用于一般道路用汽车、电动车、微型车辆或卡车等，应用的种类并不限制。

请参考图1至图3，在本实施例中，车轮防倾***10包括两车轮12、分别枢接于两车轮12的两悬吊控制臂40(又称A臂)、一防倾杆装置100、多个传感器20及一控制器30。

在本实施例中，防倾杆装置100适于枢接在两车轮12的两悬吊控制***上(可连接悬吊控制臂40或悬吊本身)。此外，防倾杆装置100例如可利用固定架、防倾杆固定橡皮等零件被固定至车辆底盘骨架(未示出)上。当然，防倾杆装置100被固定于车辆上的方式不以此为限制，只要是能固定防倾杆装置100且不影响其发挥功用的方式均可。

防倾杆装置100包括两杆组件110及两驱动模块120。各杆组件110包括一第一端112与一第二端114，其中两杆组件110的两第一端112分别适于连接至两悬吊控制臂40，且两第二端114分别连接至两驱动模块120。

图5是图1的车轮防倾***的局部示意图。图6是图5的车轮防倾***的另一视角的局部示意图。请参考图5至图6。详细地说，在本实施例中，防倾杆装置100的各杆组件110包括一弯杆116及枢接于弯杆116的一万向杆118。各弯杆116连接对应的驱动模块120，万向杆118枢接于对应的悬吊控制臂40。在本实施例中，万向杆118连接于对应的悬吊控制臂40的一端为上述的杆组件110的第一端112，而弯杆116连接于驱动模块120的一端为上述的杆组件110的第二端114。当然，在其他实施例中，杆组件110的形式不以此为限制。

此外，本实施例中，上述的弯杆116可分为第一区段116a与第二区段116b，第二区段116b弯折地与第一区段116a连接，而呈现出接近于L型的形状。杆组件110的第二端114位于弯杆116的第一区段116a上。杆组件110适于以第一区段116a为轴旋转。更详细而言，弯杆116的第一区段116a是以杆组件110的第二端114连接于驱动模块120。当驱动模块120驱动杆组件110旋转时，由于弯杆116的第一区段116a与驱动模块120同轴，弯杆116以第一区段116a为轴旋转。此外，由于弯杆116的第二区段116b不平行于第一区段116a，弯杆116以第一区段116a为轴旋转时会带动第二区段116b与万向杆118向上转或向下转，而使悬吊控制臂40向上或向下，悬吊控制臂40则进一步带动车轮12上移或下移。

需要说明的是，在本实施例中，弯杆116、万向杆118、悬吊控制臂40之间可设有橡胶轴承或其他软性材质做缓冲与间隔，并用以缓冲、吸震。并且，除了万向杆118之外，悬吊***还配置了三角架、和尚头、李子串等零件以固定杆组件，并使其可作有限度的旋转。当然，在其他实施例之中，悬吊***与防倾杆装置100之间所采用的零件不以此为限。

此外，在本实施例中，驱动模块120以马达为例，此马达例如是行星齿轮减速马达、直流有刷马达、直流无刷马达、交流马达或线性马达等，但驱动模块120的种类不以此为限。当驱动模块120是马达时，操作者可通过供给马达不同的电压来改变马达输出的扭矩。也就是说，本实施例的驱动模块120有扭矩可调整的特性，藉此可依据不同的使用场合及使用者的喜好，调整防倾杆装置100的刚性特质，适应多变场域的应用。另外，驱动模块120还可包括行星齿轮组，以达到减速及增速的功效。

请回到图1，车轮防倾***10还包括两避震器14，两避震器14配置于两车轮12上。而这些传感器20分别置于两悬吊控制臂40和/或两避震器14上，适于感测车辆行进中两车轮12在高度方向上的变化与两车轮12所产生的高度差。在本实施例中，传感器20例如是陀螺仪(gyroscope)、位置传感器或是加速度传感器等。当然，在其他实施例中，传感器20的种类、数量与安装位置并不以此为限。

在本实施例中，控制器30电性连接于两驱动模块120及这些传感器20，而使得传感器20可将感测的结果传递至控制器30，且控制器30可指示驱动模块120运作。控制器30与两驱动模块120之间以及控制器30与传感器20之间的信号传递方式例如可采用WIFI、蓝牙等无线传输技术，或者，也可以通过实体线路连接，并不限制电性连接的方式。

值得一提的是，现有的线性防倾杆是直接连接两悬吊控制臂，当车辆的某一侧的车轮压到凸块时，现有的线性防倾杆会将力量转移至另一侧车轮，使两车轮受力平均，防止车身侧倾过大。然而，这样的结构会造成车身震动、车轮贴地性不足的状况。

为了避免上述问题，在本实施例中，两杆组件110之间不接触且各自独立。每一个驱动模块120与对应的杆组件110可共同独立运作，而操作所连接的悬吊控制臂40与对应的车轮12，而不干涉另一组驱动模块120、对应的杆组件110与其所连接的悬吊控制臂40与对应的车轮12。因此，其中一个车轮12的受力不会直接传递至另一个车轮12。此外，由于两杆组件110之间完全无接触，在特定使用情境下，还可关闭驱动模块120，形成无防倾杆装置100的动作模式，以利特殊情况的操驾。

在本实施例中，两传感器20能够感测两车轮12的高度位置或高度变化，并将此信息传递给控制器30。控制器30可计算两车轮之间的高度差，并依据此高度差信息来指示两驱动模块120运作，而使其中一个杆组件110带动对应的悬吊控制臂40往下移动，且另一个杆组件110带动对应的悬吊控制臂40往上移动，以缩减两车轮12之间的高度差。更精确地说，通过该等驱动模块120所提供的反扭矩，可对两车轮12的相对高度变化产生拘束的效果。

更具体地说，采用本实施例的车轮防倾***10的车辆在行经颠簸路段时，左右两车轮12会因为路面不平而不断产生高低差，由于两杆组件110之间不接触，两悬吊***之间的力量不互相传递。在悬吊控制臂40随着车轮12上下位移时，位在悬吊控制臂40上的传感器20会感测到位移，并将信号传递至控制器30，控制器30接收到信号后，会指示驱动模块120运作。若此车轮12相对于另一侧车轮12上移，控制器30会指示驱动模块120给予此车轮12所对应的悬吊控制臂40反转的扭矩，以使此车轮12向下。

相反地，若另一侧车轮12下移，控制器30会指示另一组驱动模块120给予对应的悬吊控制臂40反转的扭距，以使车轮12向上。本实施例的防倾杆装置100在两悬吊控制臂40之间力量不互相传递的前提下即可达到防倾效果，使车辆具有更佳的乘适性。

另一方面，在本实施例中，当车辆过弯时，两车轮12的两悬吊控制臂40会受到过弯时的离心力作用，使内侧悬吊***会被拉伸，外侧悬吊***会被压缩，此时两悬吊控制臂40会产生较大的高低差，使车辆侧倾。传感器20会感测到悬吊控制臂40的上下位移，并且将信号传递至控制器30。控制器30接收到信号后，会指示两驱动模块120驱动两悬吊控制臂40产生反向的扭矩以抑制侧倾，缩减高低差，达到防止车辆在过弯时速度过快而翻覆的效果。

近年来微型电动车已渐渐普及，此类微型车辆有体积小、重量轻的需求及低成本的特点。此类车种多半行驶车速不高，因此，此类微型电动车大多并未设置防倾杆。即便要设置现有的线性防倾杆，由于欧洲为目前微型电动车的主要市场，而欧洲的城市有许多比利时路面，若在微型电动车上装设现有的线性防倾杆会造成乘适性不足的状况。本实施例的车轮防倾***10的组成元件较少、体积小、重量轻、力不会直接在两车轮12之间传递，且本实施例的车轮防倾***10采用电子信号控制***。因此，本实施例的车轮防倾***10非常适合与微型电动车的结合，可大幅改善此类车种的乘坐舒适性与稳定性。当然，本实施例的车轮防倾***10也可应用于其他车种，并不限于微型电动车。

综上所述，本发明的车轮防倾***可通过传感器感测到其中一个车轮相对于另一个车轮上移，控制器依据传感器所感测到的信息来指示防倾杆装置的驱动模块运作。驱动模块使其中一个杆组件带动对应的悬吊控制臂往下移动，且使另一个杆组件带动对应的悬吊控制臂往上移动，以缩减两车轮之间的高度差。本发明的车轮防倾***与防倾杆装置通过上述调整可使车身稳定，降低车辆行经颠簸路面时车内人员的不适感。此外，本发明的设计使每一个驱动模块与对应的杆组件可共同独立运作，而不干涉另一组驱动模块与对应的杆组件，并可通过控制器的调整而互相配合，车轮之间的受力也不互相影响。另外，本发明的车辆防倾***的组成元件少、体积小且重量轻，因此也非常适合用于微型电动车上。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种防倾杆装置，适于设置在枢接于两车轮的两悬吊控制臂上，其特征在于，包括：

两杆组件，各所述杆组件包括第一端与第二端，其中所述两杆组件的两所述第一端分别适于连接至所述两悬吊控制臂；以及

两驱动模块，分别连接至所述两杆组件的两所述第二端，其中

当所述两车轮产生高度差时，所述两驱动模块驱动所述两杆组件，而使其中一个所述杆组件带动对应的所述悬吊控制臂往下移动，且另一个所述杆组件带动对应的所述悬吊控制臂往上移动，以缩减所述两车轮之间的所述高度差。

2.根据权利要求1所述的防倾杆装置，其特征在于，各所述杆组件包括连接于对应的所述驱动模块的弯杆及可活动地连接于所述弯杆的万向杆，所述万向杆连接于所述悬吊控制臂，各所述杆组件的所述第一端为所述万向杆连接于对应的所述悬吊控制臂的一端，且各所述杆组件的所述第二端为所述弯杆连接于所述驱动模块的一端。

3.根据权利要求2所述的防倾杆装置，其特征在于，各所述弯杆包括第一区段及弯折地连接于所述第一区段的第二区段，所述第二端位于所述第一区段上，当各所述杆组件被驱动时，所述弯杆的所述第二区段以所述第一区段为轴心被向上或向下翻转，以带动对应的所述悬吊控制臂上移或下移。

4.根据权利要求1所述的防倾杆装置，其特征在于，各所述驱动模块包括马达。

5.一种车轮防倾***，其特征在于，包括：

两车轮；

两悬吊控制臂，分别枢接于所述两车轮；

防倾杆装置，包括：

两杆组件，各所述杆组件包括第一端与第二端，其中所述两杆组件的两所述第一端分别连接至所述两悬吊控制臂；以及

两驱动模块，分别连接至所述两杆组件的两所述第二端；

两传感器，分别用以感测所述两车轮在高度方向上的运动；

控制器，电性连接于所述两传感器及所述两驱动模块，其中

当所述两传感器感测到其中一个所述车轮相对于另一个所述车轮上移而产生高度差时，所述控制器指示所述两驱动模块运作，而使其中一个所述杆组件带动对应的所述悬吊控制臂往下移动，且另一个所述杆组件带动对应的所述悬吊控制臂往上移动，以缩减所述两车轮之间的所述高度差。

6.根据权利要求5所述的车轮防倾***，其特征在于，所述两传感器分别配置于所述两悬吊控制臂上。

7.根据权利要求5所述的车轮防倾***，其特征在于，还包括：

两避震器，配置于所述两车轮上，所述两传感器分别配置于所述两避震器上。

8.根据权利要求5所述的车轮防倾***，其特征在于，各所述杆组件包括连接于对应的所述驱动模块的弯杆及可活动地连接于所述弯杆的万向杆，所述万向杆连接于所述悬吊控制臂，各所述杆组件的所述第一端为所述万向杆连接于对应的所述悬吊控制臂的一端，且各所述杆组件的所述第二端为所述弯杆连接于所述驱动模块的一端。

9.根据权利要求8所述的车轮防倾***，其特征在于，各所述弯杆包括第一区段及弯折地连接于所述第一区段的第二区段，所述第二端位于所述第一区段上，当各所述杆组件被驱动时，所述弯杆的所述第二区段以所述第一区段为轴心被向上或向下翻转，以带动对应的所述悬吊控制臂上移或下移。

10.根据权利要求5所述的车轮防倾***，其特征在于，各所述驱动模块包括马达。

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