CN103802632A

CN103802632A - 车辆悬挂系统

Info

Publication number: CN103802632A
Application number: CN201310567190.0A
Authority: CN
Inventors: J.K.穆尔; L.瑟布; A.L.莱西欧; T.W.奥斯坦
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-11-14
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2033-11-14
Also published as: US20140131961A1; DE102013222707A1; CN103802632B; DE102013222707B4; US8770593B2

Abstract

一种用于车辆的悬挂系统，包括具有中心纵向轴线的缓冲器和附接到缓冲器的千斤顶组件。千斤顶组件包括邻接缓冲器且可绕缓冲器旋转的座；绕缓冲器卷绕且联接到座的回弹构件，从而回弹构件不可相对于座旋转；邻接和固定附接到缓冲器的滚珠丝杠；其中滚珠丝杠不可绕缓冲器旋转，滚珠螺母邻接滚珠丝杠和缓冲器且可绕其旋转，第一离合器绕滚珠螺母卷绕且联接到座，且第二离合器绕缓冲器卷绕且联接到滚珠螺母。座沿缓冲器移动以由此升起和下降车辆车身。还公开一种包括该悬挂系统的车辆。

Description

车辆悬挂系统

技术领域

本发明涉及用于车辆的悬挂系统。

背景技术

用于车辆的悬挂系统通常将车辆车身和车辆的一个或多个车轮互相连接，且优化车辆转向、车辆制动和乘客舒适感。例如，悬挂系统可以包括缓冲器，所述缓冲器在车辆经过的凹凸不平或不平坦表面时将车辆车身与颠簸隔离开。

发明内容

一种用于车辆的悬挂系统包括缓冲器，其将车辆的车轮和车身互连且具有中心纵向轴线。悬挂系统还包括千斤顶组件，其附接到缓冲器且配置为用于相对于车轮升起和下降车身。千斤顶组件包括座和回弹构件，所述座邻接缓冲器且可绕缓冲器旋转，所述回弹构件绕缓冲器卷绕且联接到座，从而回弹构件不可相对于座旋转。千斤顶组件还包括滚珠丝杠，其邻接且固定附接到缓冲器，其中滚珠丝杠不可绕缓冲器旋转。此外，千斤顶组件包括滚珠螺母，其邻接滚珠丝杠和缓冲器且可绕其旋转。千斤顶组件进一步包括绕滚珠螺母卷绕且联接到座的第一离合器和绕缓冲器卷绕且联接到滚珠螺母的第二离合器。座可沿缓冲器移动，以由此升起和下降车辆车身。

在一个实施例中，缓冲器包括附接到车身的第一端和与第一端间隔开且附接到车轮的第二端。缓冲器还包括在其中限定第一空腔的第一筒，和布置在第一空腔中且在其中限定第二空腔的第二筒，其中第二筒与第一筒间隔开。进一步地，缓冲器包括在第二空腔中沿中心纵向轴线移动的活塞。对于该实施例，千斤顶组件包括邻接第一筒且可绕第一筒旋转的座，其中座可相对于第一筒沿中心纵向轴线移动。在回弹构件沿中心纵向轴线延伸和变长时，座还可绕中心纵向轴线沿第一方向旋转，且在回弹构件沿中心纵向轴线压缩和变短时，可绕中心纵向轴线沿与第一方向相反的第二方向旋转。千斤顶组件还包括回弹构件，其绕缓冲器卷绕且联接到座，从而回弹构件不可相对于座旋转。此外，千斤顶组件包括滚珠丝杠，其邻接且固定附接到第一筒，其中滚珠丝杠不可绕第一筒旋转，且具有第一延伸部和沿中心纵向轴线与第一延伸部间隔开的第二延伸部。进一步地，千斤顶组件包括邻接滚珠丝杠和第一筒并且可绕其旋转的滚珠螺母。滚珠螺母包括螺线部分，其具有可与第一延伸部邻接的第三延伸部，以由此限制滚珠螺母相对于滚珠丝杠沿第二方向的旋转。滚珠螺母还包括壳体部分，其匹配到螺线部分且具有可与第二延伸部邻接的第四延伸部，以由此限制滚珠螺母相对于滚珠丝杠沿第一方向的旋转。千斤顶组件还包括绕滚珠螺母卷绕且联接到座的第一离合器，其中第一离合器沿中心纵向轴线布置在第一端和滚珠丝杠之间。进一步地，千斤顶组件包括绕第一筒卷绕和联接到滚珠螺母的第二离合器，其中第二离合器沿中心纵向轴线布置在第一离合器和第二端之间。座可沿第一筒移动，以由此在回弹构件沿中心纵向轴线交替地伸长和压缩时升起和下降车辆车身。

车辆包括车身、配置为移动车身经过表面的车轮和互联车身与车轮的悬挂系统。悬挂系统包括将车身和车轮互连且具有中心纵向轴线的缓冲器。悬挂系统还包括千斤顶组件，其附接到缓冲器且配置为用于使车身相对于车轮升起和下降。千斤顶组件包括座和回弹构件，所述座邻接缓冲器且可绕缓冲器旋转，所述回弹构件绕缓冲器卷绕且联接到座，从而回弹构件不可相对于座旋转。千斤顶组件还包括滚珠丝杠，其邻接且固定附接到缓冲器，其中滚珠丝杠不可绕缓冲器旋转。进一步地，千斤顶组件包括滚珠螺母，其邻接滚珠丝杠和缓冲器且可绕其旋转。此外，千斤顶组件包括绕滚珠螺母卷绕且联接到座的第一离合器，和绕第一筒卷绕且联接到滚珠螺母的第二离合器。座可沿缓冲器移动以由此升起和下降车辆车身。

详细的描述和图或附图是对本发明的支持和描述，而本发明的范围仅通过权利要求限定。尽管已经对执行权利要求的较佳模式和其他实施例进行了详尽的描述，但是仍存在用来实施所附权利要求中限定的本发明的许多替换设计和实施例。

附图说明

图1是包括悬挂系统的车辆的示意性透视图;

图2是图1的悬挂系统的示意性透视图;

图3是沿剖切线3-3截取的图2的悬挂系统的局部横截面视图的示意图;

图4是图2的悬挂系统的局部横截面剖视图的示意性透视图;

图5是图2-4的悬挂系统的座和回弹构件的示意性侧视透视图;

图6是图2-5的悬挂系统的滚珠丝杠和滚珠螺母的局部剖视示意性透视图;

图7是图2-6的悬挂系统的千斤顶组件的局部剖视示意性透视图;

图8A是图7的千斤顶组件的一部分的示意性透视图，其中第一螺线管布置在断电状态;

图8B是图8A的千斤顶组件的一部分的示意性透视图，其中第一螺线管布置在通电状态;

图9A是图7的千斤顶组件的一部分的示意性透视图，其中第二螺线管布置在断电状态;和

图9B是图9A的千斤顶组件的一部分的示意性透视图，其中第二螺线管布置在通电状态。

具体实施方式

参见附图，其中相同的附图标记表示相同的元件，在图1中显示了包括悬挂系统12的车辆10。车辆10和悬挂系统12可以用于在车辆转向操作和/或车辆在不平表面14上行进期间需要良好车辆空气动力学性能和乘客舒适性的应用。因此，车辆10和悬挂系统12可以用于汽车，但是也可以用于非汽车，例如但不限于房车和飞机。

再次参见图1，车辆10包括车身16和车轮18，所述车轮配置为用于移动车身16经过表面14。例如，车身16可以在其中限定乘客车厢20，且车辆10可以包括多个车轮18，所述多个车轮18配置为用于在车辆10移动经过表面14时支撑车身16和操纵车身16。进一步地，车身16可以特点在于是刚性的构件或单体构件。如在下文详述的且参考图1所述的，车辆10可以进一步包括配置为用于将悬挂系统12附接到16的安装结构120和配置为用于让车轮18转向且将悬挂系统12附接到车轮18的操纵部件122。安装结构120可以是顶部安装组件或板（未示出）的部件，其可以栓接或以其他方式固定附接到车辆10的车身16。举个非限制性的例子，操纵部件122可以是转向节、系杆或控制臂。即悬挂系统12可以附接到且布置在安装结构120和操纵部件122之间，如在下文详述的。

进一步地，继续参考图1，虽然仅大致显示，但是应理解，表面14可以是粗糙的或不平坦的且可以包括或限定出不规则部分，例如不平坦的部分（大体在22处示出）、路坑、减震带、土包和/或凹坑。进一步地，车辆10可以配置为在高速行驶状态期间（例如公路行驶状态下）以相对高的速率移动经过表面14。相反地，车辆10可以配置为在低速行驶状态（例如街道行驶状态）期间以相对低的速率移动经过表面14。

继续参考图1，车辆10还包括悬挂系统12，其将车身16和车轮18互连且配置为用于在车辆10移动经过表面14时优化车辆操纵、车辆制动和乘客舒适性。具体说，如在下文详述的，悬挂系统12可以在车轮18移动经过表面14时控制车身16相对于表面14的高度。更具体地，悬挂系统12可以根据车辆10是否在高速行驶状态期间以相对高的速率行进还是在低速行驶状态期间以相对低的速率行进而使得车辆10的车身16相对于车轮18升起和下降。从而悬挂系统12可以在高速行驶状态期间使得车辆10的车身16相对于车轮18下降以优化车辆空气动力学性能，且可以在低速行驶状态期间使得车辆10的车身16相对于车轮18升起以优化车身16和表面14之间的间距。进一步地，悬挂系统12可以使得车辆10升起和下降，例如以有助于乘客进入和/或离开乘客车厢20，和/或提供额外的车身16与表面14的间距，以用于极端或凹凸不平的表面状况。

现在参见图2-4，悬挂系统12包括缓冲器24和千斤顶组件26。如在下文详述的，千斤顶组件26附接到缓冲器24且配置为用于将车辆10（图1）的车身16（图1）相对于车轮18（图1）升起和下降。

具体说，现在参见图3，缓冲器24可以包括附接到车辆10（图1）的车身16（图1）的第一端28和与第一端28间隔开且附接到车辆10的车轮18（图1）的第二端30。更具体地，如参考图1所述的，第一端28可以附接到安装结构120，且第二端30可以附接到操纵部件122。即安装结构120可以布置在车身16和第一端28，且附接到车身16和第一端28，操纵部件122可以附接到车轮18和第二端30。进一步地，缓冲器24具有中心纵向轴线36，且可以包括在其中限定第一空腔34的第一筒32和布置在第一空腔34中的第二筒38。第二筒38可以在其中限定第二空腔40且可以与第一筒32间隔开。即在一个非限制性的例子中，缓冲器24可以是双筒缓冲器且可以配置为用于在车轮18移动经过表面14（图1）的不平坦部分22（图1）时，使得传递到车身16（图1）的力最小化。

继续参考图3，缓冲器24也可以包括在第二空腔40中沿中心纵向轴线36移动的活塞42。活塞42可以在车轮18行进经过表面14（图1）时朝向和离开车轮18（图1）移动，且可以补偿车身16（图1）相对于表面14的颠簸或弹跳。活塞42可以密封地邻接第二筒38。即活塞42可以包括活塞阀门（未示出），其密封地接触第二筒38，以划分出第二空腔40。因此，在车辆10（图1）移动经过表面14时，活塞42可以沿中心纵向轴线36移动进出第二空腔40，且由此在车轮18在表面14的不平坦部分22（图1）上行进时缓冲车身16的震荡。在非限制性的例子中，缓冲器24特征可以是高性能支柱，即HiPer支柱，或短长臂（SLA）悬挂系统的部件。

再次参见图2，悬挂系统12进一步包括附接到缓冲器24的千斤顶组件26。如上所述，千斤顶组件26配置为用于使车辆10（图1）的车身16（图1）相对于车轮18（图1）升起和下降。例如，千斤顶组件26可以在高速行驶状态期间使车辆10的车身16下降，以改善车辆10的空气动力阻力和燃料经济性。

如参考图3和4所述的，千斤顶组件26包括邻接缓冲器24且可绕缓冲器24（例如缓冲器24的第一筒32（图3））旋转的座46。在一个非限制性的例子中，座46可以是环形的且可以围绕和接触第一筒32的外部表面48（图3）。进一步地，座46可以与中心纵向轴线36同轴，且可以相对于第一筒32旋转，从而座46可沿第一筒32移动。即座46可以邻接第一筒32且可以相对于第一筒32沿中心纵向轴线36移动，以由此使得车辆10（图1）的车身16（图1）升起和下降。

继续参考图3，悬挂系统12也可以包括布置在第一筒32的外部表面48和座46之间的一个或多个密封件44。一个或多个密封件44可以配置为用于允许座46沿外部表面48的密封移动，且可以使得外部表面48的例如因碎屑和/或流体造成的污染和/或磨损最小化。在一个非限制性的例子中，一个或多个密封件44可以是O型环密封件，其由弹性材料形成且可以邻接外部表面48和座46。

如图3和4所示，悬挂系统12可以进一步包括回弹构件50，例如螺旋弹簧，其固定到第一端28，绕缓冲器24卷绕，且联接到座46，从而回弹构件50不可相对于座46旋转。回弹构件50可以支撑车身16（图1）且可以在车辆10（图1）沿表面14（图1）的不平坦部分22行进时进一步辅助缓冲车身16的震荡。具体说，回弹构件50的延伸和压缩可以使得回弹构件50绕中心纵向轴线36缠绕和松开，以由此引起第一端28和第二端30之间的扭矩。

参见图3，回弹构件50可以绕第一筒32卷绕且可以联接到座46。例如，回弹构件50可以包括端部54（图5），该端部54搁置在由座46限定的凹部52中，且具有匹配表面60（图5），从而回弹构件50不可相对于座46绕中心纵向轴线36旋转。然而，端部54可以邻接匹配表面60，从而座46可以相对于缓冲器24（例如第一筒32）绕中心纵向轴线36旋转，以由此传递通过回弹构件50的延伸和压缩引起的扭矩，如在下文详述的。即回弹构件50不可相对于座46旋转，且座46可以支撑和接触回弹构件50。座46可以是悬挂系统12的下弹簧座。

再次参见图3，在回弹构件50沿中心纵向轴线36延伸和变长时，座46可以绕中心纵向轴线36沿第一方向（通常通过图4的箭头84示出），例如逆时针方向旋转。相反地，在回弹构件50沿中心纵向轴线36压缩和变短时，座46可以绕中心纵向轴线36沿第二方向（通常通过图4的箭头74示出），例如顺时针方向旋转。

再次参见图3和4，千斤顶组件26进一步包括邻接且固定附接到缓冲器24（例如第一筒32）的滚珠丝杠62。例如，滚珠丝杠62可以是环形的，且可以围绕和邻接第一筒32的外部表面48（图3），可以与中心纵向轴线36同轴，但是不可以相对于中心纵向轴线36旋转。即滚珠丝杠62不绕缓冲器24（例如第一筒32）旋转。此外，最佳如图4所示，滚珠丝杠62可以具有第一延伸部164和沿中心纵向轴线36与第一延伸部164间隔开的第二延伸部166，其中第一延伸部164和第二延伸部166每一个配置为用于限制座46的旋转，且由此限制座46沿缓冲器24的移动，如在下文详述的。

继续参考图3和4，千斤顶组件26进一步包括滚珠螺母58，其邻接滚珠丝杠62和缓冲器24且可绕其旋转。即滚珠螺母58可以邻接和绕第一筒32旋转。例如，滚珠螺母58可以是环形的，且可以围绕和邻接第一筒32的外部表面48（图3），且可以与中心纵向轴线36同轴。滚珠螺母58可以配置为用于选择性地绕中心纵向轴线36旋转，如在下文详述的，且滚珠丝杠62可以布置在滚珠螺母58和第一筒32之间。

最佳如图4所示，滚珠螺母58可以具有螺线部分172，螺线部分172具有可与第一延伸部164邻接的第三延伸部168，以由此限制滚珠螺母58相对于滚珠丝杠62沿第二方向74的旋转。即如在下文详述的，第三延伸部168可以邻接第一延伸部164，以在座46布置在沿中心纵向轴线36的最低的位置中（大体在图4示出）时，即相对于车轮18（图1）完全在最低位置中时提供止动部。进一步地，滚珠螺母58可以包括匹配到螺线部分172且具有第四延伸部170的壳体部分174，所述第四延伸部170可与第二延伸部邻接，以由此限制滚珠螺母58相对于滚珠丝杠62沿第一方向84的旋转。即如在下文详述的，第四延伸部170可以邻接第二延伸部166，以在座46布置在沿中心纵向轴线36的最高位置中（未示出）时，即相对于车轮18在完全升起的位置中时提供止动部。进一步地，壳体部分174可以与螺线部分172一体，或壳体部分174和螺线部分172可以是两个分开的部件。

现在参见图7，千斤顶组件26还包括绕滚珠螺母58卷绕且联接到座46的第一离合器66。在一个非限制性的例子中，第一离合器66可以配置为是环形线，其具有固定端部68和与固定端部68间隔开的离合器端部70。固定端部68可以固定插入到通过座46限定的空穴72中，以由此将第一离合器66匹配到座46。因此，在座46绕中心纵向轴线36旋转时，第一离合器66也可以绕中心纵向轴线36旋转。第一离合器66可以沿中心纵向轴线36布置在第一端28和滚珠丝杠62之间。第一离合器66可以配置为单方向地操作，且可以接合滚珠螺母58，用于使座46沿第一方向（例如逆时针方向，大体在图4中通过箭头84显示）旋转。即第一离合器66可以是单向离合器，其允许滚珠螺母58和座46之间的相对旋转，但是仅沿一个方向，且包括无限的锁定位置，这与仅在满足给定状态之后锁定到一位置不同。

继续参考图7，千斤顶组件26还包括绕缓冲器24（例如第一筒32）卷绕且联接到滚珠螺母58的第二离合器76。例如，第二离合器76可以配置为环形线，其具有固定端部78和与固定端部78间隔开的接合端部80。固定端部78可以固定插入到通过滚珠螺母58的壳体部分174限定的凹入部82中，以由此将第二离合器76匹配到滚珠螺母58。因此在滚珠螺母58绕中心纵向轴线36旋转时，第二离合器76也可以绕中心纵向轴线36旋转。第二离合器76也可以被配置为单方向操作，且可以接合第一筒32和/或滚珠螺母58，如在下文详述的。即第二离合器76可以是单向离合器，其允许滚珠螺母58和滚珠丝杠62之间的相对旋转，但是仅沿一个方向，且包括无限的锁定位置，这与仅在满足给定状态之后锁定到一位置不同。进一步地，最佳如图3所示，第二离合器76可以沿中心纵向轴线36布置在第一离合器66和第二端30之间。

再次参见图3，千斤顶组件26可以进一步包括防尘罩180，其配置为用于保护滚珠螺母58不受例如碎屑、灰尘和/或流体这样的污染物的影响。防尘罩180可以由柔性材料形成且可以具有手风琴形状，其包括多个突脊。防尘罩180可以附接到滚珠螺母58的螺线部分172且与之间隔开，以在防尘罩180和滚珠螺母58之间限定通道90。千斤顶组件26也可以包括布置在通道90中的轴承182和布置为与防尘罩180和滚珠螺母58的螺线部分172接触的轴承密封件184，其中轴承密封件184配置为用于保护轴承182不受例如碎屑、灰尘和/或流体这样的污染物的影响。

此外，继续参考图3，千斤顶组件26可以进一步包括绕滚珠螺母58的螺线部分172卷绕的弹簧86。例如，弹簧86可以搁置在通道90中。弹簧86可以配置为用于支撑车辆10（图1）的拐角整备载荷的一部分，否则该载荷将作用在滚珠丝杠62上。从而弹簧86可以通过减少滚珠丝杠62上的拐角整备载荷的量且通过减少滚珠螺母58和滚珠丝杠62之间的摩擦量而使得让滚珠螺母58绕中心纵向轴线36旋转所需的力最小化。上述的轴承182可以在弹簧86被压缩和延伸时将滚珠螺母58的旋转运动与弹簧86的旋转运动脱开。

此外，最佳如图4所示，千斤顶组件26进一步包括夹在座46和滚珠螺母58之间的多个球轴承92。多个球轴承92可以在座46和/或滚珠螺母58绕中心纵向轴线36旋转时减小座46和滚珠螺母58之间的摩擦力。

因此，如参考图3所述且在下文更详细描述的，在车辆10（图1）移动经过表面14（图1）时，活塞42可以沿中心纵向轴线36移动进出第二空腔40，且由此在车轮18（图1）在表面14的不平坦部分22（图1）上行进时缓冲车身16（图1）的震荡。进一步地，座46可沿缓冲器24，例如第一筒32移动，以由此在回弹构件50交替地沿中心纵向轴线36伸长和压缩时使车辆10的车身16升起和下降。此外，流体94，例如液压流体，可以布置在第二空腔40中且也可以有助于缓冲车身16的震荡。

具体说，再次参见图4和7，千斤顶组件26可以进一步包括配置为用于接合第一离合器66的第一螺线管96，和配置为用于接合第二离合器76的第二螺线管98。第一螺线管96和第二螺线管98每一个可以是任何类型的螺线管，且可以具有任何数量的状态或位置。进一步地，第一螺线管96可以与第二螺线管98相同或不同。在一个非限制性的例子中，第一螺线管96和第二螺线管98每一个可以在通电状态102（图8B和9B）和断电状态104（图8A和9A）之间转变。

现在参见图4，千斤顶组件26可以使座46和车辆10（图1）的车身16（图1）远离车轮18（图1）升起。例如，千斤顶组件26可以升起座46和车辆10的车身16以用于低速行驶状态，在该状态中，车轮在表面14（图1）的不平坦部分22（图1）上移动，以由此提供车身16和表面14之间的离地间距。即悬挂系统12可以使车辆10的车身16从降低位置（大体在图4所示）升起到升起位置。

继续参考图4，在车轮18（图1）移动经过表面14（图1）的不平坦部分22（图1）且使车身16（图1）以瞬时朝向车轮18下降的颠簸事件期间，回弹构件50可以沿中心纵向轴线36压缩，并且使得第一端28朝向第二端30（图3）运动。即在回弹构件50沿中心纵向轴线36压缩或变短时，回弹构件50的端部54（图2）可试图绕中心纵向轴线36沿第二方向74（例如顺时针方向）旋转。相反地，在车轮18移动经过表面14的平坦部分的弹回事件期间，车身16可以瞬时地移动远离车轮18，减小回弹构件50的压缩或使其伸长，且使得第二端30运动远离第一端28。在回弹构件50延伸和变长且向下推靠座46时，回弹构件50的端部54（图2）可试图绕中心纵向轴线36沿第一方向84（例如逆时针方向）旋转。从而在每一次颠簸和弹跳事件期间，千斤顶组件26可以利用回弹构件50的端部54的上述增进的旋转，以由此经由滚珠螺母58和滚珠丝杠62的倾斜角而将旋转转换为座46沿中心纵向轴线36的高度变化。

因此，继续参考图3，在悬挂系统12循环工作时，即沿中心纵向轴线36交替地压缩和伸长回弹构件50，由回弹构件50延伸造成的回弹构件50的端部54（图5）的增进的旋转可以使滚珠螺母58旋转，以由此将车辆10（图1）的车身16（图1）和座46相对于车轮18（图1）升起。例如，悬挂系统12可以由于回弹构件50每压缩和延伸约25mm而使车身16升起约0.1mm到约0.3mm。因此，约200个循环（其中一个循环等于回弹构件50约12.5mm压缩以及随后的约12.5mm的延伸）可以使车身16升起远离车轮18约40mm。

参见图4和8A，为了将车身16（图1）远离车轮18（图1）升起，第一螺线管96和第二螺线管98（图9A）可以布置在断电状态104。在第一螺线管96和第二螺线管98布置在断电状态104时，滚珠螺母58可以相对于滚珠丝杠62绕中心纵向轴线36沿第一方向84旋转，以由此将车辆10的车身16相对于车轮18升起。在颠簸事件期间第一端28（图3）沿中心纵向轴线36朝向第二端30（图3）压缩时，回弹构件50的端部54（图5）可试图沿第一方向84（例如逆时针方向）旋转。同时，第一离合器66可以与滚珠螺母58接合，例如围绕滚珠螺母58卷绕或缠绕，且由此使得座46和滚珠螺母58一起绕中心纵向轴线36沿第一方向84旋转。即第一螺线管96和第二螺线管98每一个可以布置在断电状态104，从而第一离合器66可以邻接滚珠螺母58，且座46和滚珠螺母58可以一起绕滚珠丝杠62旋转，以由此将车辆10的车身16相对于车轮18升起。在滚珠螺母58沿缓冲器24的第一筒32朝向第一端28向上旋转时，滚珠螺母58可以使座46沿中心纵向轴线36移动远离车轮18（图1），且由此使车身16（图1）相对于车轮18升起。

同样，参见图4和9A，在第一螺线管96（图8A）和第二螺线管98布置为断电状态104时，第二离合器76可以围绕第一筒32卷绕或缠绕且邻接第一筒32，从而滚珠螺母58和第二离合器76一起沿第一方向84旋转。更具体地，滚珠螺母58的壳体部分174可以绕固定端部78（图9A）且沿第一方向84旋转，以由此使第二离合器76绕第一筒32缠绕。因为第一筒32静止且不可以绕中心纵向轴线36旋转，因此滚珠螺母58可以保持就位且不绕中心纵向轴线36沿第二方向74旋转，而与传递到滚珠螺母58的扭矩量无关。

进一步地，参照图4、8A和9A，第一螺线管96（图8A）和第二螺线管98（图9A）可以布置在断电状态104，从而滚珠螺母58相对于滚珠丝杠62沿第二方向74静止，且座46可相对于滚珠螺母58绕中心纵向轴线36沿第二方向74旋转。更具体地，在回弹构件50压缩且变短时，端部54（图5）可以使座46绕中心纵向轴线36沿第二方向74相对于滚珠螺母58旋转。即第一离合器66可以从滚珠螺母58松开或解开，且第一离合器66和座46可以沿第二方向74旋转。

然而，在该状态下，滚珠螺母58不可以绕中心纵向轴线36相对于滚珠丝杠62沿第二方向74旋转，而是可以沿中心纵向轴线36保持垂直位置。类似地，因为第二螺线管98（图9A）布置在断电状态104，因此第二离合器76可以围绕静止的第一筒32缠绕。从而滚珠螺母58的壳体部分174不可以绕中心纵向轴线36旋转。千斤顶组件26的这种棘齿作用可以在车轮行进经过表面14（图1）期间回弹构件50交替地压缩和伸长时持续，直到滚珠螺母58沿第一筒32布置在期望的高度处。悬挂系统12可以保持在升起位置持续任何期望的时间段，例如直到车辆10（图1）不再在低速行驶状态下运行。

为了在升起时限制垂直运动，如参考图4所述的，第二延伸部166可以邻接第四延伸部170，以设定悬挂系统12的上部位置。该运动限制结构也可以防止滚珠螺母58和滚珠丝杠62结合。在悬挂系统12布置在升起位置中时，即沿中心纵向轴线36的最高垂直位置中时，第二螺线管98可以布置在断电状态104（图9A），且第四延伸部170可以邻接第二延伸部166，从而滚珠螺母58不可相对于滚珠丝杠62沿第一方向84旋转。该状态期间，第一螺线管96（图8A）可以布置在断电状态104（图8A）或通电状态102（图8B）。

再次参见图4，悬挂系统12可以使得车辆10（图1）的车身16（图1）和座46朝向车轮18（图1）下降。例如，悬挂系统12可以在高速行驶状态下使得座46和车身16下降，在该高速行驶状态中，车轮18可以在表面14的相对平坦的部分上移动，以由此改善空气动力阻力和车辆10的燃料经济性。

继续参考图4，为了使车身16（图1）朝向车轮18（图1）下降，第一螺线管96（图8B）和第二螺线管98（图9B）可以布置在通电状态102（图8B和9B），从而滚珠螺母58相对于滚珠丝杠62可沿第二方向74绕中心纵向轴线36旋转，以由此使车辆10的车身16相对于车轮18下降。更具体地，参见图8B，在第一螺线管96布置在通电状态102中时，第一螺线管96可以沿第一方向84推靠第一离合器66的离合器端部70。类似地，参见图9B，在第二螺线管98布置在通电状态102中时，第二螺线管98可以沿第二方向74推靠第二离合器76的接合端部80。进一步地，车辆10的车身16的静载荷可以使滚珠螺母58沿第二方向74旋转，以由此使车辆10的车身16相对于车轮18下降。

为了在下降时限制垂直运动，如参考图4所述的，第一延伸部164可以邻接第三延伸部168，以设定悬挂系统12的下部位置。该运动限制结构也可以防止滚珠螺母58和滚珠丝杠62结合。即在悬挂系统12布置在下降位置中时，即在沿中心纵向轴线36的最低垂直位置中时，第一螺线管96（图8B）可以布置在通电状态102（图8B），且第二螺线管98（图9A）可以布置在断电状态104（图9A），且第三延伸部168可以邻接第一延伸部164，从而滚珠螺母58不可相对于滚珠丝杠62沿第一方向84旋转。悬挂系统12可以保持在下降位置中持续任何期望的时间段，例如直到车辆10不再在高速行驶状态下运行。

此外，虽然悬挂系统12在本文中被举例描述为其中第一方向84是逆时针方向旋转，并且第二方向74是顺时针方向旋转，但是悬挂系统12可以颠倒操作，即其中第一方向84是指顺时针方向旋转，而第二方向74是指逆时针方向旋转。进一步地，虽然未示出，但是悬挂系统12可以以上下构造操作，其中千斤顶组件26沿中心纵向轴线36布置在回弹构件50上方，且回弹构件50可以沿中心纵向轴线36缩回或变短，以使座46沿第一方向84，例如逆时针方向旋转，以及沿中心纵向轴线36延伸或延长以使座46沿第二方向74，例如顺时针方向旋转。

因此，总之，并且如参考图3和4描述的，在车轮18使得车身16（图1）移动经过表面14（图1）时，活塞42可以沿中心纵向轴线36交替地朝向和远离车轮18（图1）循环运动，以由此利用回弹构件50的端部54的旋转运动，使得座46和车身16相对于车轮18升起或下降。从而悬挂系统12可以自我驱动，且可以利用否则通过缓冲器24和流体94（图3）消散的动能和势能，以促动千斤顶组件26。即在车轮18移动经过表面14的不平坦部分22（图1）时，活塞42的颠簸和弹回运动可以提供能量以用于使座46和车身16相对于车轮18升起，且存储的车辆10的车身16的势能可以提供能量以用于使座46和车身16相对于车轮18下降。

因此，悬挂系统12是经济的，且可以提供车身16（图1）相对于表面14（图1）的高度的自驱动控制。即悬挂系统12可以为车辆10（图1）提供足够的悬挂运动和/或离地间距。因此，悬挂系统12可以改善车辆10的空气动力阻力和燃料经济性，同时还提供乘客车厢20（图1）的方便进出。更具体地，通过活塞42（图3）在缓冲器24中的自然循环，悬挂系统12可以为高速行驶状态提供减小的空气动力阻力，且为低速行驶状态提供足够的离地间隙。此外，有利地，缓冲器24可以独立于千斤顶组件26操作。即活塞42可以继续在第二空腔40中沿中心纵向轴线36移动，无论车身16和悬挂系统12是否布置在正在升起位置、已升起位置、正在下降位置、已下降位置或在它们之间的任何位置中。

尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。

Claims

1.一种用于车辆的悬挂系统，该悬挂系统包括:

缓冲器，将车辆的车轮和车身互连且具有中心纵向轴线;和

千斤顶组件，附接到缓冲器且配置为用于使得车身相对于车轮升起和下降，其中千斤顶组件包括:

座，邻接缓冲器且可绕缓冲器旋转;

回弹构件，绕缓冲器卷绕且联接到座，从而回弹构件不可相对于座旋转;

滚珠丝杠，邻接且固定附接到缓冲器，其中滚珠丝杠不可绕缓冲器旋转;

滚珠螺母，邻接滚珠丝杠和缓冲器且可绕滚珠丝杠和缓冲器旋转;

第一离合器，绕滚珠螺母卷绕且联接到座;和

第二离合器，绕第一筒卷绕且联接到滚珠螺母;

其中座可沿缓冲器移动，以由此使车辆车身升起和下降。

2.如权利要求1所述的悬挂系统，其中在回弹构件沿中心纵向轴线延伸和变长时，座可绕中心纵向轴线沿第一方向旋转，且在回弹构件沿中心纵向轴线压缩和变短时，座可绕中心纵向轴线沿与第一方向相反的第二方向旋转。

3.如权利要求2所述的悬挂系统，其中千斤顶组件进一步包括配置为用于接合第一离合器的第一螺线管和配置为用于接合第二离合器的第二螺线管，其中第一螺线管和第二螺线管每一个可在通电状态和断电状态之间转变。

4.如权利要求3所述的悬挂系统，其中第一螺线管和第二螺线管布置在断电状态，从而滚珠螺母相对于滚珠丝杠可沿第一方向绕中心纵向轴线旋转，以由此使车辆车身相对于车轮升起。

5.如权利要求3所述的悬挂系统，其中第一螺线管和第二螺线管布置在断电状态，从而滚珠螺母相对于滚珠丝杠沿第二方向静止，且座可相对于滚珠螺母绕中心纵向轴线沿第二方向旋转。

6.如权利要求3所述的悬挂系统，其中滚珠丝杠包括第一延伸部和与第一延伸部沿中心纵向轴线间隔开的第二延伸部，且进一步地，其中滚珠螺母包括:

螺线部分，具有可与第一延伸部邻接的第三延伸部，以由此限制滚珠螺母相对于滚珠丝杠沿第二方向的旋转;和

壳体部分，匹配到螺线部分，且具有可与第二延伸部邻接的第四延伸部，以由此限制滚珠螺母相对于滚珠丝杠沿第一方向的旋转。

7.如权利要求6所述的悬挂系统，其中第二螺线管布置在断电状态且第四延伸部邻接第二延伸部，从而滚珠螺母不可相对于滚珠丝杠沿第二方向旋转。

8.如权利要求7所述的悬挂系统，其中第一螺线管布置在断电状态。

9.如权利要求3所述的悬挂系统，其中第一螺线管和第二螺线管布置在通电状态，从而滚珠螺母可相对于滚珠丝杠沿第二方向绕中心纵向轴线旋转，以由此使车辆车身相对于车轮下降。

10.如权利要求6所述的悬挂系统，其中第一螺线管布置在通电状态且第二螺线管布置在断电状态，并且第三延伸部邻接第一延伸部，从而滚珠螺母不可相对于滚珠丝杠沿第一方向旋转。