用于偏离车桥的负载的支撑设备的制作方法

相关申请

本申请要求于2018年4月13日提交的美国临时专利申请号62/657,008的权益，其全部内容通过引用并入本文。

本公开的主题涉及一种车辆，并且更具体地涉及一种用于从车辆的车桥偏离的负载的支撑设备。

背景技术：

汽车工业正迅速从传统的内燃发动机车辆转向以混合动力车辆、插电式混合动力车辆、燃料电池车辆和电动车辆等形式出现的更高效的电动化个人运输新兴技术。许多混合动力车辆和电动车辆依靠电动车桥作为车轮的旋转动力来源。电动车桥通常包括动力源(例如，电动机)，其完全集成到车辆的前桥或后桥中。然而，这种动力源可能具有如下问题，即，质心显著偏离电动车桥的旋转轴线。由于质心偏离电动车桥的旋转轴线，因此动力源与电动车桥的集成会导致不希望的扭矩(扭转)。

期望生产一种用于从车辆的车桥偏离的负载的支撑设备，该支撑设备的设计简单并且易于制造，同时其成本和重量最小化。

技术实现要素：

与本公开一致并且相符的，令人惊讶地发现了一种用于从车辆的车桥偏离的负载的支撑设备，该支撑设备的设计简单并且易于制造，同时其成本和重量被最小化。

在一个实施例中，一种车辆，包括：车架；以及联接至车架的支撑设备，其中，支撑设备构造成支撑负载并且允许负载沿着至少一个轴线平移。

在另一个实施例中，一种车辆，包括：车架；联接至车架的车桥；以及联接至车架的支撑设备，其中，支撑设备构造成支撑被联接至车桥的负载。

在又一个实施例中，一种用于车辆的方法，包括以下步骤：提供车架；提供被联接至车架的车桥；提供被联接至车架的支撑设备；以及利用支撑设备来支撑被联接至车桥的负载，其中，支撑设备允许负载沿着至少一个轴线平移。

作为某些实施例的方面，支撑设备构造成允许负载沿着x轴、y轴和z轴平移。

作为某些实施例的方面，支撑设备包括至少一个枢转轴线。

作为某些实施例的方面，支撑设备包括定位构件，定位构件在枢转中心处联接至车架，以允许负载沿着x轴和z轴中的至少一个平移。

作为某些实施例的方面，支撑设备包括定位构件，定位构件在枢转端部处联接到至少一个连接构件，以允许负载沿着x轴、y轴和z轴中的至少一个平移。

作为某些实施例的方面，支撑设备包括至少一个连接构件，至少一个连接构件设置在定位构件和负载之间，以允许负载沿着x轴、y轴和z轴中的至少一个平移。

作为某些实施例的方面，支撑设备包括至少一个枢转联接接头，以允许负载沿着x轴、y轴和z轴中的至少一个平移。

作为某些实施例的方面，车轴具有从其旋转轴线偏移开的枢转轴线。

作为某些实施例的方面，负载从车桥的旋转轴线偏移开。

作为某些实施例的方面，支撑设备具有与车桥的枢转轴线水平对齐的至少一个枢转轴线。

作为某些实施例的方面，支撑设备具有与车桥的枢转轴线以及车辆的悬架系统的枢转轴线中的至少一个共用的至少一个枢转轴线。

作为某些实施例的方面，车桥的枢转轴线与车辆的悬架系统的枢转轴线是共用的。

作为某些实施例的方面，支撑设备能围绕至少一个轴线枢转。

附图说明

附图作为说明书的一部分并入本文。本文描述的附图示出了当前公开的主题的实施例，并且说明了本公开的所选原理和教导。然而，附图未示出当前公开的主题的所有可以能的实施例，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。

图1是车辆的一部分的侧视图，其包括根据本公开主题的实施例的用于从车桥偏离的负载的支撑设备；

图2是车辆的该部分的正视图，取自车辆中部向车辆后方指向，其包括根据图1中示出的实施例的支撑设备；

图3是车辆的该部分的俯视图，其包括根据图1至2中示出的实施例的支撑设备；

图4是车辆的一部分的正视图，取自车辆中部向车辆后方指向，其包括根据本公开主题的另一实施例的支撑设备；

图5是车辆的该部分的俯视图，其包括根据图4中示出的实施例的支撑设备；

图6是车辆的一部分的正视图，取自车辆中部向车辆后方指向，其包括根据本公开主题的又一实施例的支撑设备；以及

图7是车辆的该部分的俯视图，其包括根据图6中示出的实施例的支撑设备。

具体实施方式

应当理解，除非明确相反地指出，否则本公开内容可以采取各种替代的取向和步骤顺序。还应理解，附图中示出的以及以下说明书中描述的特定设备、系统和方法仅仅是本文所定义的实用新型构思的示例性实施例。因而，除非另有明确的声明，与所公开的实施例相关的具体尺寸、方向或其它物理特征不应被看作是限制。此外，在本申请的该部分中，在本文所描述的各实施例中的相似的元件可以用相似的附图标记来共同地指代，但可能并非如此。

图1至7示出了根据本公开的主题的车辆10的一部分。所示的车辆10包括车架12，该车架具有至少一个车桥14和联接至其的悬架系统16。车架12可以由成对的间隔开的细长构件15和至少一个横向构件17形成。应当理解，车架12可以根据需要而由任意数量、尺寸和构造的构件15、17形成。如图所示，车桥14包括联接至其的负载18。在某些实施例中，车桥14包括旋转轴线r和枢转轴线pa。负载18的质心可以从车桥14的旋转轴线r偏离。在某些实施例中，负载18是被联接至车桥14以向其提供扭矩的动力源(例如，电动机)。在某些实施例中，车桥14的枢转轴线pa与悬架系统16的枢转轴线pss是共用的。

下面描述支撑设备100、200、300的实施例。在某些实施例中，支撑设备100、200、300可以与图1至7所示的车辆10一起使用。支撑设备100、200、300和支撑联接至车辆10的车桥14的负载18的方法可以应用在轻型车辆和重型车辆两者中，以及用于乘用车辆、商用车辆和非公路用车辆中。此外，支撑设备100、200、300和支撑联接至车桥14的负载18的方法也可具有工业、机车、军事、农业和航空航天的应用，以及乘客，电动和自动或半自动车辆中的应用。

现在参照图1至3中所示的支撑设备100，支撑设备100包括定位构件102，该定位构件联接至车架12的横向构件17。应当理解，定位构件102可以根据需要是任何类型的定位装置。可以根据需要而采用将定位构件102联接至车架12的各种方法。在所示的实施例中，定位构件102通过紧固件104(例如，销)联接至横向构件17，该紧固件的相对两端固定地联接至横向构件17的相对两侧。定位构件102在枢转中心处联接至横向构件17，该枢转中心可限定支撑设备100的第一枢转轴线p1。诸如衬套之类的减摩元件(未示出)可以插设在紧固件104和定位构件102之间，以在支撑设备100围绕第一枢转轴线p1运动期间使它们之间的摩擦最小化。在某些实施例中，支撑设备100围绕第一枢转轴线p1的运动允许负载18沿着x轴和z轴平移。

定位构件102的相对两端106、108各自分别枢转地联接至连接构件110、112之一。可以将各种类型的连接构件用作连接构件110、112，包括但不限于连杆、缆线、偏置元件(例如，弹簧)、减震器、支柱和类似物。在某些实施例中，每个连接构件110、112的相对两端114、116可包括形成在其中的小孔118，以便于将连接构件110、112联接至定位构件102和负载18中的至少一个。在一个示例中，在连接构件110、112的端部114、116中形成的小孔118由环形构件120限定，如图1至3中所示。每个环形构件120可以与连接构件110、112的端部114、116整体地形成，或者根据需要而作为分离且不同的部件(例如，垫圈)。应当理解，可以根据需要通过各种其它方法来限定小孔118。

在所示的实施例中，连接构件110、112的端部114分别通过紧固件122、124各自联接到定位构件102的相应端部106、108。在连接构件110、112联接至定位构件102的成对的枢转端部限定了支撑设备100的第二枢转轴线p2。在某些实施例中，支撑设备100的第二枢转轴线p2沿着y轴与车桥14的枢转轴线pa和悬架系统16的枢转轴线pss中的至少一个水平对齐。在某些实施例中，支撑设备100围绕第二枢转轴线p2的运动允许负载18沿着y轴和z轴平移。

类似地，连接构件110、112的端部116各自联接至负载18。在某些实施例中，连接构件110、112的每个端部116可以通过被接纳在整体形成在负载18中的凸台(未示出)中的紧固件(未示出)而直接联接至负载18。在其它实施例中，连接构件110、112的每个端部116可以通过支撑构件126、128联接至负载18。取决于负载18的对应形状、尺寸和构造，可以将各种形状、尺寸和构造用于支撑构件126、128。连接构件110、112在另一成对的枢转端部处分别联接至支撑构件126、128，另一成对的枢转端部可限定支撑设备100的第三枢转轴线p3。在某些实施例中，支撑设备100的第三枢转轴线p3沿着y轴与车桥14的枢转轴线pa、悬架系统16的枢转轴线pss、以及支撑设备100的第二枢转轴线p2中的至少一个水平对齐。在某些实施例中，支撑设备100围绕第三枢转轴线p3的运动允许负载18进一步沿着y轴和z轴平移。

现在参考图4至5，示出了支撑设备200的另一实施例。支撑设备200包括被联接至车架12的横向构件17的定位构件202。在某些实施例中，定位构件202可以是图4至5中所示的滑轮机构。然而，应当理解，定位构件202可以根据需要是任何类型的定位装置。可以根据需要而采用将定位构件202联接至车架12的各种方法。在所示的实施例中，定位构件202通过紧固件204(例如，销)联接至横向构件17，该紧固件的相对两端固定地联接至横向构件17的相对两侧。定位构件202在枢转中心处联接至横向构件17，该枢转中心可限定支撑设备200的第一枢转轴线p10。诸如衬套之类的减摩元件(未示出)可以插设在紧固件204和定位构件202之间，以在定位构件202围绕支撑设备200的第一枢转轴线p10运动期间使它们之间的摩擦最小化。在某些实施例中，支撑设备200围绕第一枢转轴线p10的运动允许负载18沿着x轴和z轴平移。

柔性连接构件205至少部分地设置成围绕定位构件202。连接构件205的相对两端206、208各自可枢转地联接至负载18。。在某些实施例中，连接构件205的相对两端206、208可以包括形成在其中的小孔(未示出)，以便于将连接构件205联接至负载18。在一个示例中，在连接构件205中的端部206、208中的小孔由环形构件220限定，如图4至5中所示。每个环形构件220可以与连接构件205、112的端部206、208整体地形成，或者根据需要而作为分离且不同的部件(例如，垫圈)。应当理解，可以根据需要通过各种其它方法来限定小孔。在某些实施例中，连接构件205、112的每个端部206可以通过被接纳在整体形成在负载18中的凸台(未示出)中的紧固件(未示出)而直接联接至负载18。在其它实施例中，连接构件205的每个端部206、208可以通过支撑构件226、228联接至负载18。取决于负载18的对应形状、尺寸和构造，可以将各种形状、尺寸和构造用于支撑构件226、228。连接构件205在成对的端部处联接至负载18，该成对的端部可限定第二枢转轴线p12。在某些实施例中，支撑设备200的第二枢转轴线p12沿着y轴与车桥14的枢转轴线pa和悬架系统16的枢转轴线pss中的至少一个水平对齐。在某些实施例中，支撑设备200围绕第二枢转轴线p12的运动允许负载18沿着y轴和z轴平移。

图6至7示出了根据又一个实施例的支撑设备300。支撑设备300包括被联接至车架12的横向构件17的定位构件302。应当理解，定位构件302可以根据需要是任何类型的定位装置。可以根据需要而采用将定位构件302联接至车架12的各种方法。在所示的实施例中，定位构件302通过紧固件304(例如，销)联接至横向构件17，该紧固件的相对两端固定地联接至横向构件17的相对两侧。定位构件302在枢转中心处联接至横向构件17，该枢转中心可限定支撑设备300的第一枢转轴线p20。诸如衬套之类的减摩元件(未示出)可以插设在紧固件304和定位构件302之间，以在定位构件302围绕第一枢转轴线p20运动期间使它们之间的摩擦最小化。在某些实施例中，支撑设备300围绕第一枢转轴线p20的运动允许负载18沿着x轴和z轴平移。

定位构件302的相对两端306、308各自分别枢转地联接至连接构件310、312之一。可以将各种类型的连接构件用于连接构件310、312，包括但不限于连杆、缆线、偏置元件(例如，弹簧)、减震器、支柱和类似物。

在某些实施例中，可以采用至少一个枢转联接接头318，以便于将连接构件310、312联接至定位构件302。枢转联接接头318可以是任何合适的枢转联接接头，诸如，球接头、球面接头、海姆接头(heim，杆端关节轴承)、杆端等。在某些实施例中，枢转联接接头318可包括形成在连接构件310、312的端部314上的球320和形成在定位构件302的端部306、308上的承窝322，其中承窝322被构造成在其中接纳球320的至少一部分。应当理解，如果需要，球320可以而形成在定位构件302的每个端部306、308上，并且承窝322可以形成在连接构件310、312的每个端部314上。应当理解，枢转联接接头318可以与连接构件310、312的端部314、定位构件302整体地形成，或者根据需要作为分离且不同的部件。

在其它实施例中，球320可以是与构件302、310、312分开形成的部件，并且设置在被联接至连接构件310、312的端部314或整体形成在其上的承窝322中。球320和承窝322两者各自包括贯穿其形成的小孔(未示出)。在球320和承窝322中形成的小孔允许附接构件(未示出)设置成贯穿其中并且从其向外延伸，以将连接构件310、312联接至定位构件302。应当理解，承窝322可以联接至定位构件302的端部306、308或整体形成在其上，并且附接构件可以用于将定位构件302联接至连接构件310、312。还应当理解，如果需要，可通过各种其它方法形成枢转联接接头318。

连接构件310、312在成对的枢转端部处联接至定位构件302，该成对的枢转端部可限定支撑设备300的第二枢转轴线p22。在某些实施例中，支撑设备300的第二枢转轴线p22沿着y轴与车桥14的枢转轴线pa和悬架系统16的枢转轴线pss中的至少一个水平对齐。在某些实施例中，支撑设备300围绕第二枢转轴线p22的运动允许负载18沿着y轴和z轴平移。

类似地，连接构件310、312的端部316各自联接至负载18。在某些实施例中，连接构件310、312的每个端部316可以通过被接纳在整体形成在负载18中的凸台(未示出)中的紧固件(未示出)而直接联接至负载18。在其它实施例中，连接构件310、312的每个端部316可以通过支撑构件326、328联接至负载18。取决于负载18的对应形状、尺寸和构造，可以将各种形状、尺寸和构造用于支撑构件326、328。

在又一些其它的实施例中，可以采用至少一个枢转联接接头(未示出)，以便于将连接构件310、312联接至定位构件18。该枢转联接接头可以是任何合适的枢转联接接头，诸如，球接头、球面接头、海姆接头(杆端关节轴承)、杆端等。在某些实施例中，枢转联接接头可包括形成在连接构件310、312的端部316上的球(未示出)和形成在定位构件18的端部326、328上的承窝(未示出)，其中承窝被构造成在其中接纳球的至少一部分。应当理解，如果需要，承窝可以形成在连接构件310、312的每个端部316上，并且球可以形成在支撑构件326、328或负载18上。应当理解，枢转联接接头可以与连接构件310、312的端部316、支撑构件326、328、负载18整体地形成，或者根据需要作为分离且不同的部件。还应当理解，如果需要，可通过各种其它方法形成枢转联接接头。

在其它实施例中，球可以是与构件302、310、312分开形成的部件，并且设置在被联接至连接构件310、312的端部316或整体形成在其上的承窝中。球和承窝两者各自包括贯穿其形成的小孔(未示出)。在球和承窝中形成的小孔允许附接构件(未示出)设置在其中并且从其向外延伸，以将连接构件310、312联接至支撑构件326、328或负载18。应当理解，承窝可以联接至定位构件18的端部326、328或整体形成在其上，并且附接构件可以用于将支撑构件326、328或负载18联接至连接构件310、312。

连接构件310、312在另一成对的枢转端部处分别联接至支撑构件326、328，另一成对的枢转端部可限定支撑设备300的第三枢转轴线p24。在某些实施例中，支撑设备300的第三枢转轴线p24沿着y轴与车桥14的枢转轴线pa、悬架系统16的枢转轴线pss、以及支撑设备300的第二枢转轴线p22中的至少一个水平对齐。在某些实施例中，支撑设备300围绕第三枢转轴线p24的运动允许负载18进一步沿着y轴和z轴平移。

在运行中，支撑设备100、200、300被构造成允许联接至车辆10的车车桥14的负载18沿x轴、y轴和z轴平移，同时对负载18提供支撑。因此，当负载18在六个自由度内移动时，支撑设备100、200、300对负载18提供支撑，上述六个自由度内移动包括沿着z轴向上和向下平移(起伏(heaving))、沿着y轴向前和向后平移(涌动(surging))、沿着x轴向左和向右平移(摆动(swaying))、围绕p2、p3、p12、p22或p24轴线向前和向后倾斜(俯仰(pitching))、围绕p1、p10、p20轴线左右枢转(滚动(rolling))、以及围绕枢转中心及其枢转端部左右回转(偏航(yawing)，左右回转还通过形成在连接构件110、112的端部114、116处的小孔118和形成在连接构件110、112的端部114、116处的环形构件120、形成在连接部件205的端部206、208处的小孔和环形部件220、以及形成在连接构件310、312的端部314、316处的枢转联接接头318(以及未示出的那些)来进行。

例如，在其运行期间，当车辆10的仅一侧越过障碍物或通过凹陷时，车桥14的仅一侧针对障碍物而向上起伏并且针对凹陷而向下起伏，稍微向后涌动，并且稍微朝向车桥14的这一侧摆动。这样，支撑设备100、200、300就会围绕相应的枢转轴线p1、p10、p20、枢转中心、其枢转端部进行枢转和回转，并且通过形成在连接构件110、112的端部114、116的小孔118和环形构件120、形成在连接构件205的端部206、208上的小孔和环形构件220、以及形成在连接构件310、312的端部314、316处的枢转联接接头318(以及未示出的那些)进行枢转和回转，以允许负载18沿z轴和x轴平移，从而解决车桥14的起伏、摆动、滚动(侧倾)和偏航，以及允许负载18围绕其相应的枢转轴线p2、p3、p12、p22、p24倾斜，允许负载18沿z轴和y轴平移以进一步解决车桥14的起伏、摆动和俯仰，同时对负载18提供支撑。

尽管以上已经描述了各种实施例，但应当理解，它们以示例而非限制的方式提出。对相关领域技术人员而言显而易见的是，所公开的主题可以其它特定的形式实施而不分离其精神和必要特征。因此，以上所描述的实施例在所有方面被认为是示例性而非限制性的。