[发明专利]油气弹簧、车轮的转向机构、车轮及电动车

说明书

技术领域

本发明属于汽车技术领域，更具体地说，是涉及一种油气弹簧、配置有该油气弹簧的车轮转向机构、配置有该车轮转向机构的车轮及采用该车轮的电动车。

背景技术

现有的轮式车辆的转向系统中左右转向轮之间均采用转向横拉杆机械连接以便形成所谓“转向梯形”，再加上现有轮式车辆的悬架系统的导向机构的制约，一般车辆能实现常规转向行驶，但不能实现各轮绕车辆中心纯滚动的原地转向、各轮全部转90°实现侧向平移、以及各轮全部转相同转向角实现斜向平移等行驶方式，从而限制了机动性。

现有的轮式车辆都将转向主销设计成有一定内倾和后倾并有一定的转向偏置距，目的是为了获得低速及高速的自动回正能力，但同时也就带来转向阻力增加、轮胎磨损增大、转向轮占用空间增大等弊端。

另外，车辆在沿各种曲线路径转弯行驶时会产生离心力，地面对各轮会产生向心力，轮胎滚动中在向心力作用下会产生侧偏角，而且侧偏角的大小与轮胎刚度、轮胎气压、轮胎垂直负荷有关，将这些因素考虑进去，则每个车轮会有一新的实际运动方向线，它与车轮平面的偏差就是轮胎侧偏角。由于轮胎侧偏角的产生会使轮胎与地面产生侧向滑磨，并影响操稳性。

发明内容

本发明提供一种油气弹簧、配置有该油气弹簧的车轮转向机构、配置有该车轮转向机构的车轮及采用该车轮的电动车，至少可解决现有技术存在的部分缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种油气弹簧，包括油缸、导向轴、阻尼板和浮动活塞；

所述油缸包括缸筒和中空的活塞杆，所述活塞杆顶端滑设于所述缸筒内且底端位于所述缸筒外，所述活塞杆内腔与所述缸筒油腔通过开设于所述活塞杆顶端的过油孔导通；

所述导向轴同轴固定于所述缸筒顶部且底端伸至所述活塞杆的内腔中；所述阻尼板嵌装滑设于所述活塞杆的内腔中且与所述导向轴底端固接，于所述阻尼板上设置有阻尼过油通道；

所述浮动活塞滑设于所述活塞杆的内腔中且位于所述阻尼板下方，并将所述活塞杆的内腔分隔为上方油室和下方气室。

作为实施例之一，所述阻尼过油通道包括开设于所述阻尼板上的压缩阻尼孔和伸张阻尼孔，所述压缩阻尼孔配置有用于控制其过油方向为自上而下方向的第一单向控制单元，所述伸张阻尼孔配置有用于控制其过油方向为自下而上方向的第二单向控制单元。

作为实施例之一，所述第一单向控制单元包括安设于所述阻尼板下表面上的第一弹性盖片，所述第二单向控制单元包括安设于所述阻尼板上表面上的第二弹性盖片，所述第一弹性盖片和所述第二弹性盖片均与所述阻尼板的板面平行贴合且分别覆盖对应的阻尼孔。

作为实施例之一，所述压缩阻尼孔的孔径大于所述伸张阻尼孔的孔径。

本发明还提供一种车轮的转向机构，包括如上所述的油气弹簧，其中，所述导向轴为花键轴且与所述活塞杆顶端花键连接，所述花键轴穿设于所述缸筒上且其顶端连接有用于驱动其绕自身轴线旋转的驱动单元。

作为实施例之一，所述驱动单元包括驱动电机、转向蜗轮和转向蜗杆，所述转向蜗轮与所述花键轴同轴套接，所述转向蜗杆与所述转向蜗轮啮合且与所述驱动电机连接。

作为实施例之一，所述花键轴还连接有转向角传感器。

本发明还提供一种车轮，包括车轮体、车轮轴和轮轴座，所述车轮轴安装于所述轮轴座上且与所述车轮体连接，还包括如上所述的车轮的转向机构；

所述轮轴座呈L形，包括用于与所述车轮轴连接的竖直段以及连接于所述竖直段顶端且朝车体外方向延伸的水平段，所述活塞杆的底端与所述水平段的顶端固连。

本发明还提供一种电动车，包括车体和多个车轮，各所述车轮均采用如上所述的车轮，各所述车轮均配置有轮毂电机，所述轮毂电机的转子套装于对应的所述车轮轴上且与对应的所述车轮体连接，定子外壳与对应的所述竖直段抵接。

作为实施例之一，各所述竖直段上均设有侧向力传感器，所述侧向力传感器位于所述竖直段的与所述定子外壳抵靠的抵靠面上。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的油气弹簧，通过浮动活塞的分隔作用和阻尼板的阻尼作用，以及基于活塞杆与缸筒之间的相对运动对气室的压缩或膨胀效果，可以保证在车辆运行过程中可以起到较好的弹性阻尼效应，使得车辆可以适用不同的路况，提高车辆的操稳性。