CN103661652A - 一种可使车轮升降的车轮悬挂机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可使车轮升降的车轮悬挂机构，包括纵摆臂（1）、减震器（2）、设于车身外的挂架（3）、滑道（4）及液压缸（5），其特征在于：所述纵摆臂（1）与减震器（2）的一端铰接，减震器（2）的另一端与挂架（3）铰接，挂架（3）与液压缸(5)的活塞杆联接，挂架（3)在液压缸（5）的推、拉下可以在滑道（4）内移动，滑道（4）及液压缸（5）的轴线呈水平放置，当液压缸推、拉挂架（3）在滑道（4）内沿水平轴线移动时，挂架（3）经减震器（2）带动纵摆臂（1）绕自身的摆臂轴摆动，继而带动了车轮的升降，也即是改变了车轮的悬挂高度。该机构还可以多只串联使用，可用于履带承重轮之类的有多只车轮相邻排列的场合。

Description

一种可使车轮升降的车轮悬挂机构

技术领域

本发明涉及一种可使车轮升降的车轮悬挂机构，属于汽车制造领域。

背景技术

“ZL00109897.7”号专利文献给出了一种全路况汽车的主体结构，该车是一种车轮及履带兼备的两栖全路况汽车，该车通过使车轮及履带的升降来改变车辆的行走模式。

该专利文献给出了三种可使车轮或履带升降的悬挂机构，但实验表明这几种悬挂机构均存在很多缺陷，主要是：车轮及履带的悬挂机构中的大部分零部件均布置在水密性车身内部，因此安装及维修均十分不便，尤其是履带承重轮的悬挂机构，因履带承重轮数量多且又是相邻排列，该悬挂机构只能是伴随车身的制造而同期安装到位，车身密封后是无法拆卸的。

发明内容

本发明提供的是一种可使车轮升降的车轮悬挂机构，该机构有利于安装检修，并且实现及其便捷。

本发明的特征在于：一种可使车轮升降的车轮悬挂机构，包括纵摆臂（1）、减震器（2）、设于车身外的挂架（3）、滑道（4）及液压缸（5），其特征在于：所述纵摆臂（1）与减震器（2）的一端铰接，减震器（2）的另一端与挂架（3）铰接，挂架（3）与液压缸(5)的活塞杆联接，挂架（3)在液压缸（5）的推、拉下可以在滑道（4）内移动，滑道（4）及液压缸（5）的轴线呈水平放置，当液压缸推、拉挂架（3）在滑道（4）内沿水平轴线移动时，挂架（3）经减震器（2）带动纵摆臂（1）绕自身的摆臂轴摆动，继而带动了车轮的升降，也即是改变了车轮的悬挂高度。

其中，所述挂架（3）为多只串联使用并形成挂架串，每个挂架分别与各自对应的减震器相铰接，每个减震器分别与各自对应用以驱动连接相应车轮的纵摆臂相铰接，当液压缸的活塞杆推、拉挂架串移动时，可同时带动多只车轮同步升降，而各个车轮又可以独立弹跳。

进一步，所述挂架为滚轮式挂架，从而可减少挂架在滑道内移动阻力，且每个挂架上装有至少四只滚轮。

再进一步，所述挂架为滑块式挂架，从而可减少挂架在滑道内移动阻力。

本发明的优点：本发明的机构连接关系简单，连接牢固，安装检修便捷，能有效满足车辆悬挂的不同需求。

附图说明

图1是本发明两栖车后驱动轮实施例的悬挂机构；

图2是本发明履带承重轮实施例的悬挂机构；

图3是本发明装有滚轮的挂架结构；

图4是本发明滑块式挂架；

图5是本发明滑道结构；

图6是本发明前转向驱动轮摆臂的主视图；

图7是本发明前转向驱动轮摆臂的A-A剖面图。

具体实施方式

参考图1至图7，本发明涉及一种可使车轮升降的车轮悬挂机构，包括纵摆臂1、减震器2、设于车身外的挂架3、滑道4及液压缸5，所述纵摆臂1与减震器2的一端铰接，减震器2的另一端与挂架3铰接，挂架3与液压缸5的活塞杆联接，挂架3在液压缸5的推、拉下可以在滑道4内移动，滑道4及液压缸5的轴线呈水平放置，当液压缸推、拉挂架3在滑道4内沿水平轴线移动时，挂架3经减震器2带动纵摆臂1绕自身的摆臂轴摆动，继而带动了车轮的升降，也即是改变了车轮的悬挂高度。

上述挂架3为多只串联使用并形成挂架串，每个挂架分别与各自对应的减震器相铰接，每个减震器分别与各自对应用以驱动连接相应车轮的纵摆臂相铰接，当液压缸的活塞杆推、拉挂架串移动时，可同时带动多只车轮同步升降，而各个车轮又可以独立弹跳。

上述挂架为滚轮式挂架，从而可减少挂架在滑道内移动阻力，且每个挂架上装有至少四只滚轮。

上述挂架为滑块式挂架，从而可减少挂架在滑道内移动阻力。

具体实施过程：

本文将给出一种新的车轮悬挂机构，该机构中的大部分零部件均布置在车身外侧，见图1；这给安装和检修均带来了方便。对于车轮的悬挂机构而言，该机构主要由车轮及纵摆臂1、减震器2、挂架3、滑道4、液压缸5等部分组成；其中纵摆臂1的摆臂轴安装在车身上的轴套内，并可在轴套内转动，摆臂轴为空心轴，轴内有动力传动轴，摆臂为箱式结构，箱内有传动齿轮，摆臂及附属零部件均沿用ZL00109897.7号专利说明书给出的结构，见图6、图7，由于此部分内容过于庞杂且属公知内容，故此不再细述，可详见ZL00109897.7号说明书。

减震器2的两端分别与纵摆臂1及挂架3铰接，挂架3与液压缸5的活塞杆相联接，挂架3的一部分装在滑道4的滑道内，并可沿滑道移动，当液压缸5的活塞杆推、拉挂架3沿滑道4移动时，便可经减震器2的带动使车轮纵摆臂1绕自身的摆臂轴摆动，并由此带动了车轮的升降也即改变了车轮的悬挂高度，本悬挂机构属于“主动式纵摆臂独立悬架”。

上述减震器2是个广义概念，其中包含弹性缓冲元件及阻尼元件两部分，一般可有“螺簧内置筒式避震器组合”、“自带阻尼的橡胶弹性体”及“空气弹簧”及“螺旋弹簧串接橡胶垫组合”等多种选择。

滑道4及液压缸5一般呈水平放置，也可以有一个不大的水平倾角，而减震器的轴线总会与滑道轴线形成较大的夹角，这样来自地面的反支力大部分沿减震器轴线方向传递至车身，只有较小的分量沿滑道轴线传递至液压缸，由于液压缸的活塞在长时间受力时会出现爬行现象，在有保压锁的条件下，活塞的爬行量大约是每小时1-2mm；这会改变车轮的悬挂高度，且由于四只车轮的改变量并不一致，当爬行量积累较大时，会改变车身的平衡；由于本车结构中只有很小的反支力分量传递至液压缸，从而明显改善了车身失衡的缺陷。

再有，车轮的升降行程是由挂架的水平位移量决定的，而车轮的弹跳行程也即动、静挠度是由减震器的减震行程决定的，由于升降行程与减震行程在方向上存在明显的夹角，这意味着在相同的安装高度内，本结构可获得最大的升降行程及最大的减震行程。

对于履带承重轮而言，履带承重轮的纵摆臂仅是一个简单的悬臂梁，梁内没有传动机构，纵摆臂的摆臂轴是固定安装在车身外侧的芯轴，摆臂上有与芯轴相配的轴套；由于承重轮不用传递动力，承重轮与车身内部无传动机构相联，因此，履带承重轮的可升降悬挂机构的全部机件均可布置在车身外侧，见图2。

履带承重轮的数量大多在4~6只，也即需要将4~6只挂架用联杆串联在一起，再与液压缸活塞杆相联接，滑道的长度要与挂架串长度并计及移动行程相适应，挂架串的移动行程应能使履带承重轮在低位时能使车辆具有200mm左右的车底间隙，而在高位时能使履带的下边略高于车底，挂架串的移动行程大约在500mm左右，对应履带承重轮的升降行程约400mm左右。

由图2可见，当液压缸的活塞杆推、拉挂架串时，将同时带动每只承重轮同步升降；而履带在行走模式时，每个承重轮又是可以单独弹跳的，也即该悬挂机构也属于“主动式纵摆臂独立悬架”。

当滑道内壁光滑平整且挂架的滑移部位采用尼龙类材料制作时，挂架在滑道内的移动阻力并不大，且由于接触面积大，挂架与滑道间的压应力很小，从而不会损伤滑道，因此挂架上一般不需要装有滚轮，采用滑块结构即可，见图4；若因某种原因导致挂架，尤其是挂架串的移动阻力较大时，也可以在挂架上装配滚轮，为使挂架受力合理，每个挂架需要装配至少四只滚轮，图3便是装有四只滚轮的挂架。

在具体实施时，车轮摆臂的设计与制造是一大难点，尤其是转向驱动轮的摆臂，见图6、图7，这是一个由两组双纵臂构成的纵摆臂，其本质上是两组平行四杆机构的组合体，该摆臂涉及到动力传动、转向传动及主销定位等诸多专业内容，内容虽庞杂且有专业难度，但均属于公知内容，可详见“ZL00109897.7”及“99109148.5”号专利说明书及汽车专业的相关文献，如吉林工业大学张洪欣主编的“汽车设计”第六章及第七章；此不再细述。

减震器的可用型式较多，且各有优劣，这里推荐使用“螺旋弹簧串接橡胶垫组合”，此种组合可在一定的安装长度内得到最大比例的减震行程，对车轮减震器而言其减震行程应大于250mm，履带承重轮的减震行程应大于120mm；此种组合的另一优点是耐水浸，这对于两栖车而言是必需的。

挂架和滑道可以有多种形状，图3、图4及图5便是可以选用的具体样式；其中挂架可以采用MC尼龙制作，滑道可以采用3mm厚钢板折弯拼焊，也可以采用铝合金挤压成型。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种可使车轮升降的车轮悬挂机构，包括纵摆臂（1）、减震器（2）、设于车身外的挂架（3）、滑道（4）及液压缸（5），其特征在于：所述纵摆臂（1）与减震器（2）的一端铰接，减震器（2）的另一端与挂架（3）铰接，挂架（3）与液压缸(5)的活塞杆联接，挂架（3)在液压缸（5）的推、拉下可以在滑道（4）内移动，滑道（4）及液压缸（5）的轴线呈水平放置，当液压缸推、拉挂架（3）在滑道（4）内沿水平轴线移动时，挂架（3）经减震器（2）带动纵摆臂（1）绕自身的摆臂轴摆动，继而带动了车轮的升降，也即是改变了车轮的悬挂高度。

2.根据权利要求1所述的一种可使车轮升降的车轮悬挂机构，其特征在于：所述挂架（3）为多只串联使用并形成挂架串，每个挂架分别与各自对应的减震器相铰接，每个减震器分别与各自对应用以驱动连接相应车轮的纵摆臂相铰接，当液压缸的活塞杆推、拉挂架串移动时，可同时带动多只车轮同步升降，而各个车轮又可以独立弹跳。

3.根据权利要求1或2所述的一种可使车轮升降的车轮悬挂机构，其特征在于：所述挂架为滚轮式挂架，从而可减少挂架在滑道内移动阻力，且每个挂架上装有至少四只滚轮。

4.根据权利要求1或2所述的一种可使车轮升降的车轮悬挂机构，其特征在于：所述挂架为滑块式挂架，从而可减少挂架在滑道内移动阻力。

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