CN108621730A - 车轮悬挂装置及具有该车轮悬挂装置的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了车轮悬挂装置及具有该车轮悬挂装置的车辆，车轮悬挂装置包括：悬挂弹簧结构，悬挂弹簧结构设置于所对应的车轮的正上方，悬挂弹簧结构的一端连接至车身，且悬挂弹簧结构的两端之间的长度在设定升降条件下发生改变；悬挂支架，悬挂支架包括第一位置、第二位置和第三位置，悬挂支架的第一位置连接至悬挂弹簧结构的另一端，悬挂支架的第二位置连接至所对应的车轮，且悬挂支架相对于所对应的车轮可转动；以及主轴承，主轴承连接于悬挂支架的第三位置与车身之间，且悬挂支架相对于车身可转动；主轴承包括：轴承销以及轴承座；轴承销的第一端固定在悬挂支架的第三位置，轴承座的第一端套接轴承销的第二端，轴承座的外壁连接在车身。

Description

车轮悬挂装置及具有该车轮悬挂装置的车辆

技术领域

本发明涉及车辆悬挂技术领域，尤其涉及一种提高悬挂性能并提升车 辆行驶稳定度的车轮悬挂装置及具有该车轮悬挂装置的车辆。

背景技术

车辆悬挂装置指的是在车身和车轮之间的一种传力支持结构，具有的 功能主要是支持车身，缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减 由此引起的振动，以改善乘坐的感觉，并保证汽车能够平顺地行驶。不同 的悬挂装置会使驾驶者有不同的驾驶感受，悬挂装置决定着车辆行驶的稳 定性、乘坐的舒适性以及安全性，是车辆十分关键的部件之一。

如图1所示，为现有技术中的一种车辆悬挂装置的结构示意图，其中 示出了传统的一种普遍应用的车辆悬挂装置101；如图2所示，为采用此 种车辆悬挂装置的车辆的结构示意图，其中示出了车辆104的车身与所述 车轴1049之间设置的车辆悬挂装置101。左右两个车轮1041之间设置有 车轴1049，而所述车辆悬挂装置101一端连接在所述车轴1049上，另一 端连接在车身上，通过所述车辆悬挂装置101和车轴1049连接所述车轮 1041和车身，并在所述车轮1041和车身之间传递力和扭矩。

从图1和图2中可以看出，采用该种结构，一方面，为了连接车辆悬 挂装置101与车轮1041，需要在左右两个车轮1041之间设置一个很长的 车轴1049，同时车辆悬挂装置101的设置占用了左右两个车轮1041之间 的很大空间，车轴1049和车辆悬挂装置101的存在限制了车辆车厢1044 底板的高度，从而使得车辆重心1045会保持在一个较高的高度，对于车辆的稳定性有很大的影响。另一方面，当将该车辆悬挂装置应用到货车或 挂车上时，车辆车厢1044作为货舱使用，由于车轴1049和悬挂装置101 的限制，导致货舱高度不得不设置得很高。同时，为了满足相关法规或标 准中对车辆高度的限制，使得货舱的整体存储空间相对较小，载货量较小。 在将此类车辆应用到货物运输中时，较小的运力会带来运输次数的增加， 从而带来了运输成本的增加。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种车轮悬挂装置及 具有该车轮悬挂装置的车辆，提高悬挂性能，降低车辆本身整体的重心高 度，从而提升车辆行驶稳定度；增加车辆储物空间，提高空间利用率。

本发明实施例提供一种车轮悬挂装置，所述车辆包括车身和设置于所 述车身下方的至少一对车轮，所述车轮悬挂装置与一所述车轮相对应，所 述车轮悬挂装置包括：

悬挂弹簧结构，所述悬挂弹簧结构设置于所对应的车轮的正上方，所 述悬挂弹簧结构的一端连接至所述车身，且所述悬挂弹簧结构的两端之间 的长度在设定升降条件下发生改变；

悬挂支架，所述悬挂支架包括第一位置、第二位置和第三位置，所述 悬挂支架的第一位置连接至所述悬挂弹簧结构的另一端，所述悬挂支架的 第二位置连接至所对应的车轮，且所述悬挂支架相对于所对应的车轮可转 动；以及

主轴承，所述主轴承连接于所述悬挂支架的第三位置与所述车身之 间，且所述悬挂支架相对于所述车身可转动；所述主轴承包括：轴承销以 及轴承座；所述轴承销的第一端固定在所述悬挂支架的第三位置，所述轴 承座的第一端套接所述轴承销的第二端，所述轴承座的外壁连接在所述车 身；所述悬挂弹簧结构、主轴承和所对应的车轮均设置于所述悬挂支架的 第一侧。

优选地，所述悬挂弹簧结构包括：

囊皮，所述囊皮的一端连接至所述车身；以及

气缸，所述气缸的内部设置有压力室和活塞，所述压力室设置于所述 囊皮的另一端，所述活塞的一端伸入所述压力室中，且所述活塞的另一端 连接至所述悬挂支架的第一位置。

优选地，所述悬挂支架为由第一支臂、第二支臂和第三支臂组成的三 角形支架，所述三角形支架的三个顶点分别设置为所述悬挂支架的第一位 置、第二位置和第三位置。

优选地，所述悬挂支架的第一位置处还连接有一减震器，所述减震器 设置于所述悬挂支架与所述车身之间，且所述减震器位于所述悬挂支架的 第一侧。

优选地，所述悬挂支架的第二位置处设置有一短轴，所述短轴位于所 述悬挂支架的第一侧，所述短轴插设于所对应的车轮的中央，且所对应的 车轮相对于所述短轴可转动。

优选地，所述主轴承还包括：

两耳轴衬套，所述耳轴衬套分别套接在所述轴承销的两端，所述耳轴 衬弹性支撑在所述轴承座的内壁与所述轴承销的外壁之间，所述耳轴衬套 的材质是弹性密封材料；以及

一密封盖板，所述密封盖板通过固定螺栓螺接所述轴承销的第二端， 所述密封盖板将所述轴承座及所述轴承座两端的所述耳轴衬套向所述轴 承销的第一端压紧密封。

优选地，所述轴承座的内壁设有一环向肩台，所述轴承销的两端的耳 轴衬套分别压紧所述环向肩台的两侧，所述环向肩台与所述耳轴衬套之间 设有密封圈。

优选地，所述轴承座的外壁具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二 侧，所述轴承座外壁的第一侧可转动地螺接所述车身，所述轴承座的外壁 的第二侧的两端分别设有一调节螺栓，所述调节螺栓螺接所述轴承座与所 述车身，随每个所述调节螺栓的转动，分别改变所述轴承座的两端与所述 车身之间的间距，改变所述轴承座与所述车身的角度。

优选地，所述调节螺栓包括调节螺杆、间距调节套筒以及调节螺帽， 所述车身设有分别与每个所述轴承座配合的定位板，所述轴承座的两端分 别设有螺纹贯通孔；

所述间距调节套筒的第一端设有外螺纹，所述外螺纹与所述螺纹贯通 孔活动螺接，所述间距调节套筒的第二端抵接所述定位板；所述调节螺杆 穿过所述定位板、螺接在一起的所述间距调节套筒和轴承座的螺纹贯通孔 之后与调节螺帽螺合。

优选地，所述间距调节套筒相对于所述螺纹贯通孔朝第一方向旋转 时，所述间距调节套筒伸出所述螺纹贯通孔的距离增大；

所述间距调节套筒相对于所述螺纹贯通孔朝与第一方向相反的第二 方向旋转时，所述间距调节套筒伸出所述螺纹贯通孔的距离减小。

优选地，每个所述轴承座的外壁的第一侧通过多个定位螺栓与所述车 梁的端部螺接，所述车梁上对应所述定位螺栓的螺接孔，所述螺接孔与所 述定位螺栓之间具有调整间隙。

本发明实施例还提供一种车辆，包括所述的车轮悬挂装置。

本发明所提供的车轮悬挂装置及具有该车轮悬挂装置的车辆具有下 列优点：本发明提供了一种提升悬挂性能并增加车辆储物空间的技术方 案，通过将悬挂装置设置在车轮的正上方，增加了左右两个悬挂装置之间 的间距，提高悬挂性能，同时降低了车辆本身整体的重心高度，从而提升 了车辆行驶稳定度；增大了左右车轮之间的间距，省去了车轴，车辆车厢 底板高度可以大幅降低，甚至贴近地面设置，从而增加车辆储物空间，提 高空间利用率；该悬挂装置可以应用于各种不同的车型，当其应用于货物 运输时，可以显著增强单辆车的运力，从而减少运输次数，大大降低运输 成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的 其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是现有技术中车辆悬挂装置的结构示意图；

图2是具有现有技术中车辆悬挂装置的车辆的结构示意图；

图3是本发明的车轮悬挂装置的立体图；

图4是本发明的车轮悬挂装置的主视图；

图5是本发明带有制动系统的车轮悬挂装置的立体图；

图6是本发明的车辆车身处于最小高度时车轮悬挂装置的结构示意 图；

图7是本发明的车辆车身处于最大高度时车轮悬挂装置的结构示意 图；

图8是本发明的车轮悬挂装置应用于挂车的剖视图；

图9是本发明的车轮悬挂装置与车轮箱配合的示意图；

图10是本发明中的主轴承的剖视图；

图11是本发明中的主轴承的分解图；

图12是本发明中的主轴承的第一视角的立体图；

图13是本发明中的主轴承的第二视角的立体图；

图14是本发明中的车辆对准装置的第一状态的示意图；

图15是本发明中的车辆对准装置的第二状态的示意图；

图16是本发明中的车辆对准装置校正车轮内倾状态的示意图；

图17是本发明中的车辆对准装置校正后车轮状态的示意图；

图18是本发明的更换车轮状态的示意图；

图19是本发明的用于车轮悬挂装置的挂钩的示意图；以及

图20是本发明的具有车轮悬挂装置与叉车配合的示意图。

符号说明

现有技术：

101 悬挂 104 车辆

1041 车轮 1044 车厢

1045 重心 1049 车轴

本发明：

1 悬挂弹簧结构 11 囊皮

12 气缸 13 车身连接件

14 活塞

21 减振器 22 悬挂支架

221 第一位置 222 第二位置

223 第三位置 23 短轴

3 制动系统 31 制动气室

311 制动气室支架 32 制动柄

33 制动传动杆 34 调整臂

4 车辆 41 车轮

42 车轮箱 43 横梁

44 车厢 441 第一层货舱

442 第二层货舱 45 车辆重心

46 车头 47 挂接柱

5 主轴承 51 轴承销

52 耳轴衬套 53 轴承座

54 密封圈 55 密封盖板

56 固定螺栓

61 调节螺栓 611 调节螺杆

612 间距调节套筒 613 调节螺帽

614 螺纹贯通孔 615 定位板

62 圆台 63 定位螺栓

71 挂钩支架 72 挂钩

721 钩状部 722 环形肩台

91 地面 92 叉车

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能 够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提 供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面 地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结 构，因而将省略对它们的重复描述。

图3是本发明的车轮悬挂装置的立体图。图4是本发明的车轮悬挂装 置的主视图。如图3和4所示(为了便于看清连接结构图3中省略的车轮 41)，本发明实施例提供一种车轮悬挂装置，所述车辆包括车身和设置于 车身下方的至少一对车轮，所述车轮悬挂装置与一车轮41相对应，所述 车轮悬挂装置包括悬挂弹簧结构1，所述悬挂弹簧结构1设置于所对应的 车轮41的正上方，所述悬挂弹簧结构1的一端连接至车身，且所述悬挂 弹簧结构1的两端之间的长度在设定升降条件下发生改变；悬挂支架22， 其包括第一位置221、第二位置222和第三位置223，所述悬挂支架的第 一位置221连接至所述悬挂弹簧结构1的另一端，所述悬挂支架的第二位 置222连接至所对应的车轮41，且悬挂支架22相对于车轮41可转动；以及主轴承5，连接于悬挂支架22的第三位置223与车身之间，且所述 悬挂支架22相对于车身可转动。本发明将所述悬挂弹簧结构1设置在所 对应的车轮41的正上方，而不像传统的设置在左右两个车轮之间的结构。 所述悬挂支架22连接于悬挂弹簧结构1和所对应的车轮41之间，通过悬 挂弹簧结构1两端之间的长度的改变，可以调节车轮41和车身之间的垂 直距离，从而实现车辆悬挂的功能。另外，将上述悬挂弹簧结构1设置在 所对应的车轮41的正上方，也增大了左侧车轮和右侧车轮分别所对应的 悬挂弹簧结构1之间的悬挂间距，该悬挂间距值增大，可以获得更好的悬 挂性能，在车辆转弯时，车身也可以获得更好的稳定性，即获得车轮更好 的滚动稳定性(roll-stability)。此处所述悬挂弹簧结构1设置于所对应的 车轮41的上方，指的是悬挂弹簧结构1位于车轮41的正上方，即悬挂弹 簧结构1和车轮41在同一水平面的投影有交叉部分。

可选地，悬挂弹簧结构1的长度变化方向与水平方向的夹角α小于 90°且大于0°。现有技术中的空气悬挂如图1所示，可以看出其长度变化 是沿垂直方向进行的，即直接对车身一个垂直上下的力，其只能传递垂直 方向的载荷。而本发明的悬挂弹簧结构在改变长度时，可选与竖直方向有 一定的夹角，即在图4中向左上方倾斜的方向。采用该种结构的悬挂弹簧 结构，可以获得更好的悬挂性能，在调节车身高度时，不仅可以承载竖直 方向的垂直载荷，也可以承载水平方向的水平载荷，在车轮和车身之间更 好地传递力和扭矩，保证悬挂调节过程的平稳进行。

可选地，悬挂弹簧结构1的延伸方向与水平方向的夹角α大于等于 30°且小于等于60°，且该夹角α进一步优选为45°左右。在实际应用中， 根据整体车辆的结构、车辆运行的结构以及不同的设计需求，该夹角α 可以进行调整，均属于本发明的保护范围之内。

图4中示出的仅为一种优选的实施方式，在实际应用中，可以根据实 际需要调整悬挂弹簧结构1的位置。例如，将悬挂弹簧结构1的安装位置 向左下方(图4中S方向)移动，并且保持悬挂支架22的第一位置贴近 车轮41，即悬挂支架22的连接第一位置221和第三位置223的支臂与竖 直方向的夹角β进一步增大。这样，车辆悬挂装置和车轮41的组合结构的整体高度更小，但是在图3中该组合结构水平方向的长度会增加，可以 适用于对车轮箱整体高度要求较小，而相邻车轮的间距要求较大的情况。 当相邻车轮的间距要求较小时，则需要将悬挂弹簧结构1的安装位置向S 方向的反方向移动，减小组合结构在水平方向的长度，而增加了组合结构 的整体高度。

可选地，悬挂支架的第一位置221处还可以进一步连接一减震器21， 减震器21设置于悬挂支架22与车身之间。减震器21主要用来抑制悬挂 弹簧结构1吸震后反弹时的震荡以及来自路面的冲击。在经过不平路面 时，虽然悬挂弹簧结构1可以过滤路面的震动，但悬挂弹簧结构1本身还 会有往复运动，而减震器21就是用来抑制这种弹簧跳跃的。

本发明优选采用一三角形支架作为悬挂支架22，该三角形支架的三 个顶点分别设置为悬挂支架的第一位置221、第二位置222和第三位置 223，该三角形支架由第一支臂、第二支臂和第三支臂组成，整体支架为 中空设计，可以大大减小悬挂支架22的重量，从而减轻了整个车轮悬挂 装置的重量，并且节省了材料成本。该三角形支架可以选用钢铸支架，或 其他材料的结构。

另外，在实际应用中，悬挂支架22还可以采用多种不同的结构，例 如采用一矩形板，在矩形板上选择三个位置，分别作为悬挂支架的三个位 置221～223；或者采用一个三角形钢板，将三个顶点分别作为悬挂支架的 三个位置221～223等等，均属于本发明的保护范围之内。

图5是本发明带有制动系统的车轮悬挂装置的立体图。如图5所示， 本发明中的悬挂支架22还可以进一步与制动系统3进行配合。悬挂支架 22还可以包括第四位置，所述第四位置处设置有一制动加力支架制动气 室支架311，制动加力支架制动气室支架311上固定有一制动加力器制动 气室31，所对应的车轮41上设置有一制动执行机构，制动加力器制动气 室31通过一制动传动机构连接至制动执行机构。为了进一步缩小整个车 轮悬挂装置和制动系统3的组合的体积，还可以进一步将悬挂支架的第三 位置223和第四位置重合设置。即将制动系统3也固定于所述悬挂支架的 第三位置223，使得整体组合结构呈一个三角形的结构，占用空间大大减 小，也因为采用了三角形的结构而更具有稳定性。悬挂支架22的第二位 置处设置有一短轴23，短轴23插设于所对应的车轮41的中央，且所对 应的车轮41相对于短轴23可转动。该短轴23实现了悬挂支架22与车轮 41之间的连接，并且也保证了悬挂支架22与车轮41之间可转动运动。 该短轴23相较于现有技术中采用的车轴1049，长度要缩短很多，结构稳 定性更强，也更容易维修更换。另外，该短轴23不会占用左右两个车轮之间的内部空间，也有助于增加车厢空间，降低整体车身的重心。

然而，制动系统3的安装位置并不仅限于图5中示出的方式，制动气 室31和制动气室支架311可以设置在与第一位置221不同的悬挂支架的 第四位置，如沿图5中T方向移动制动气室支架311的安装位置，相应调 整制动气室31和制动传动机构的位置，均属于本发明的保护范围之内。

当车辆正常行驶时，车身保持在一个平均的高度，囊皮11中充了一 定的气体，但没有完全充满，从而保证囊皮11具有一定弹性调整的空间。 例如，在路况不好时，可以适当调高车身高度，装卸货时，可以适当调低 车身高度。图6是本发明的车辆车身处于最小高度时车轮悬挂装置的结构 示意图。图7是本发明的车辆车身处于最大高度时车轮悬挂装置的结构示 意图。如图6和7所示，所述悬挂弹簧结构1可选地为空气悬挂结构，进 一步可以包括囊皮11和气缸12，气缸12的内部设置有压力室和活塞14。 囊皮11的一端连接至车身，压力室设置于囊皮11的另一端，活塞14的 一端伸入压力室中，且活塞14的另一端连接至悬挂支架的第一位置221。

如图6所示，即为车身位置最低时，空气悬挂结构的状态示意图。其 中示出了囊皮11中气体量达到最少，即囊皮11中气压最小，整体悬挂弹 簧结构1的长度达到最小，从而使得车身和车轮之间的垂直距离最小，此 处主轴承5与地面的高度为H₁，车身位于最低点，以便于直接向车身内 搬运货物。

如图7所示，即为车身位置最高时，空气悬挂结构的状态示意图。其 中示出了囊皮11中气体量达到最多，即囊皮11中气压最大，整体悬挂弹 簧结构1的长度达到最大，从而使得车身和车轮之间的垂直距离最大，此 处主轴承5与地面的高度为H₂，且H₂大于H₁。车身位于最高点。在路况 不好时，可以通过调节车轮悬挂装置来调高车身，更加平稳行驶度过。

对比图6和7，可以看出，在囊皮11变化时，悬挂支架22的状态也 随之变化。囊皮11可以通过车身连接件13固定到车身上，为第一个固定 点，主轴承也固定至车身上，为第二个固定点，囊皮11长度变化时，悬 挂支架22会绕主轴承5转动，从而保证悬挂弹簧结构1始终位于车轮41 的上方的正上方，且沿一个与竖直方向具有夹角α的方向进行收缩或延 展。

本发明中的悬挂弹簧结构1可选采用空气悬挂结构，可以获得较好的 悬挂性能。根据路况的不同以及距离传感器的信号，可以自动判断出车身 高度变化，再控制空气压缩机和排气阀门，使空气悬挂结构自动压缩或伸 长，从而降低或升高车身离地间隙，以增加高度车身稳定性或复杂路况的 通过性。相比于其他类型的悬挂，空气悬挂结构具有反应更灵敏和操作更 方便的特点。然而在实际应用中，也可以根据实际需要、实际成本的考虑 等因素选择其他类型的悬挂弹簧结构，例如液压悬挂等，同样也可以实现 本发明提升悬挂性能和增加车辆空间利用率的目的，均属于本发明的保护 范围之内。

图8是本发明的车轮悬挂装置应用于挂车的剖视图。图9是本发明的 车轮悬挂装置与车轮箱配合的示意图。如图8和9所示，当本发明的车轮 悬挂装置与车辆配合时，悬挂弹簧结构1设置于所对应的车轮41的正上 方。故而将上述悬挂弹簧结构1应用到车辆中时，通过将所述悬挂弹簧结 构1设置在所对应的车轮41的正上方，而空出了左右两个车轮41之间的 空间，左右两个车轮之间可以得到更好的利用，例如在左右两个车轮41 之间设置更大的车厢44，车厢44的底板可以直接设置得很低，更加靠近 地面，从而增加车辆单次运输的运力，有助于节省运输成本。同时，该种 结构可以有效地降低整体车身的重心45，重心降低后，整体车身运行的 稳定性可以得到大大的增加，更加轻松应对各种不同的路况，车身整体高 度降低，也可以获得更大的悬挂调节行程，在行驶路况很差时优化补偿动 作。另外，在该实施例中，所述悬挂支架22的第二侧是面对车厢44的， 即左右两个车轮41的两个悬挂支架22的第二侧是彼此相对的。由于所述 悬挂弹簧结构、主轴承5和所对应的车轮41均设置于悬挂支架22的第一 侧，因此所述车厢44的外侧面可以紧贴悬挂支架22设置，而没有其他部 件的阻碍，从而可以获得左右两个车轮之间最大的储物空间。左右两个车 轮41的两个悬挂支架22的第二侧之间的距离即基本上是车厢44在对应 位置处的最大宽度。悬挂支架22优选垂直地面设置，即悬挂支架22的第 二侧的表面形成一个竖直面，车厢44与悬挂支架22的第二侧所对应的位 置也可以设置成基本贴近的竖直面。另外，采用本发明的结构，还可以获 得更好的滚动稳定性(roll-stability)。此处滚动稳定性指的是车辆整体的防侧翻能力。车辆行驶过程中，当遇到恶劣天气或恶劣路况时，车辆容易 侧翻，甚至在转弯时，如果操作不当、车速过快或车辆负载过重也容易侧 翻，给用户造成很大损失。采用本发明的技术方案，在降低车辆重心的同 时，增大了左侧车轮和右侧车轮分别所对应的悬挂弹簧结构之间的悬挂间 距，即将车身重量向车身两边分配，增强车身稳定性，从而降低侧翻的发 生。

进一步地，制动系统3中的一部分结构也可以设置于所对应的车轮 41的正上方。通过采用该种结构的车轮悬挂装置，无需在所述车辆的所 述车辆的左右车轮之间设置长轴以及车辆悬挂，因此左右车轮之间可用的 空间大大增加，提高了车身空间的利用率。左右两侧的车轮所对应的车轮 悬挂装置的距离相比于现有技术的结构也更远，整体车辆可以获得更好的 悬挂调节性能，在转弯时车身更稳，具有更好的滚动稳定性(rollstability)， 可以提供更好的转弯性能和适应各种工况的能力。

所述车身的两侧分别设置有两个车轮箱42，每对所述车轮中的两个 车轮41分别对称设置于两个车轮箱42中，且悬挂弹簧结构1的一端固定 连接至所对应的车轮箱42。进一步地，当在所述车轮悬挂装置中设置有 挂钩支架71，且有漏气轮胎时，相应地所述挂钩72的一端固定在漏气轮 胎所对应的车轮悬挂装置的挂钩支架71上，所述挂钩72的另一端固定在 所述车轮箱42的对应位置处即可。车轮箱42和横梁43可以为完全镀锌 的结构，具有更好的防腐蚀性能。由于车轮悬挂装置是设置在所对应的车 轮的正上方的，车轮箱42沿车轮41的轴向的宽度可以设计得很小。

所述车轮悬挂装置和车轮41支架优选可以存在一对一的对应关系。 各个车轮41的高度可以由高度控制阀来控制。可以设置与所述车轮箱一 一对应的两个高度控制阀，一个高度控制阀控制左侧所有车轮的高度变 化，另一个高度控制阀控制右侧所有车轮的高度变化。当所述车轮悬挂装 置选用空气悬挂时，所述高度控制阀可以检测车轮的高度，并且通过控制 囊皮的充气量来控制各个所述车轮的高度。

当所述车辆用来运输货物时，所述车身可以包括车厢44，两个车轮 箱42分别设置于车厢44的两侧，两个车轮箱42之间设置有至少一个横 梁43，且车厢44与横梁43相对应的位置处的下表面与横梁43的上表面 贴近设置。横梁43的数量与车轮的对数是相同的，且每个横梁43优选设 置在所对应的车轮对的前方(此处前方指车辆行驶时前进的方向)，这是因为车轮41的悬挂弹簧结构1的一端固定在车轮41前方的车轮箱内壁 上，在悬挂弹簧结构1的长度变化时，给车轮箱42一个向上的分解力的 同时，也给车轮箱一个向前方的分解力，而该车轮41所对应的横梁则可 以承担一部分向前方的分解力的作用，提高车轮箱42整体受力能力。在 实际应用中，还可以根据实际需要增加或减少横梁43的数量。从图中即 可以看出，采用该种结构，在同样的车身总高度下，大大增加了车厢44 可以用来储物的空间，从而提高了单个车辆的运力，在相同货物运输的情 况下，减少运输活动的次数，降低运输成本。另外，由于车厢44的底板 相对于现有技术中结构降低了很多，整个车身的重心45也大大降低，更 加增强了车辆运输过程中的稳定性，更好地应对各种不同的路况和运输条 件。

另外，由于所述悬挂弹簧结构1和主轴承5均设置于悬挂支架22的 第一侧，当采用制动系统3时，制动传动杆33和制动执行机构均不会比 悬挂支架22的第二侧更加远离车轮41，因此悬挂支架22的第二侧可以 与所述车轮箱的内侧面贴近设置。车厢44与车轮箱42相对应的位置处的 两侧面分别与两个车轮箱42的外侧面贴近设置，从而最大化所述车厢44的宽度。

如今，人们也在寻找更高效的运输方式。然而，基于各种法定标准的 限制和安全性的考虑，并不允许使用过长的车辆或过高的车辆进行运输。 尤其对于挂车来说，现有技术中的挂车往往重心点较高，挂车底板较高， 储货量十分有限，如果设置成双层货车，并且每层都要满足储货的高度要 求，则车辆必然会超过法定标准而无法实现。

而本实施例的车辆，基于上述的结构，如图8所示，为了进一步增强 车辆的储货量，还可以进一步将车厢44设置为双层，即车厢44包括第一 层车厢441和第二层车厢442。因为车厢44本身底板位置很低，重心也 很低，因此，即使设计成双层车厢，高度仍可以保持在相关法定标准范围 之内，而不会因为高度过高而无法达到标准。通过设计双层车厢，相较于 现有技术中的车厢结构，可以有效提高60％的载货空间。两个双层车辆大 约可以替代三个普通车辆的运力，大大节省了运输成本的同时，也降低了 车辆废气的排放量。对于用户来说，减少了车辆运输的油耗，从长远看来， 可以减少公路上的车辆，也就减少拥堵情况，同时可以减少运输人力。

图10是本发明中的主轴承的剖视图。图11是本发明中的主轴承的分 解图。图12是本发明中的主轴承的第一视角的立体图。图13是本发明中 的主轴承的第二视角的立体图。如图10至13所示，本发明的主轴承5包 括：轴承销51、两耳轴衬套52、轴承座53、两密封圈54以及一密封盖 板55。轴承销51的第一端固定在悬挂支架的第三位置。轴承座53的第 一端套接轴承销51的第二端，轴承座53的外壁的连接在车身。耳轴衬套 52分别套接在轴承销51的两端，耳轴衬弹性支撑在轴承座53的内壁与 轴承销51的外壁之间，耳轴衬套52的材质是弹性密封材料。本实施例中 的耳轴衬套52是橡胶材质的，但不以此为限。密封盖板55通过固定螺栓 56螺接轴承销51的第二端，密封盖板55将轴承座53及轴承座53两端 的耳轴衬套52向轴承销51的第一端压紧密封。主轴承5的内壁设有一环 向肩台，轴承销51的两端的耳轴衬套52分别压紧环向肩台的两侧，环向 肩台与耳轴衬套52之间设有密封圈54。

随着密封盖板55与轴承销51的第二端的螺接紧固，密封盖板55与 轴承销51的第一端之间的间距不断收紧，在密封盖板55与轴承销51的 第一端之间的轴承座53及轴承座53两端的耳轴衬套52被充分挤压密封， 受益于橡胶耳轴衬套52的密封性，能有效防止灰尘和异物进入到主轴承 5中。并且基于橡胶耳轴衬套52对轴承座53的内壁与轴承销51的外壁之间的密封性和弹性支撑，可以不需要在轴承座53的内壁与轴承销51的 外壁之间使用润滑油，所以本发明中的主轴承5无需维护就可以长期使 用。

图14是本发明中的车辆对准装置的第一状态的示意图。图15是本发 明中的车辆对准装置的第二状态的示意图。图16是本发明中的车辆对准 装置校正车轮内倾状态的示意图。图17是本发明中的车辆对准装置校正 后车轮状态的示意图。如图14至17所示，本发明的轴承座53的外壁具 有第一侧以及与第一侧相对的第二侧，轴承座53外壁的第一侧可转动地 螺接车身，轴承座53的外壁的第二侧的两端分别设有一调节螺栓61，调 节螺栓61螺接轴承座53与车身，随每个调节螺栓61的转动，分别改变 轴承座53的两端与车身之间的间距，改变轴承座53与车身的角度。

每组调节螺栓61包括调节螺杆611、间距调节套筒612以及调节螺 帽613，车身设有分别与每个轴承座53配合的定位板615，轴承座53的 两端分别设有螺纹贯通孔614。间距调节套筒612的第一端设有外螺纹， 外螺纹与螺纹贯通孔614活动螺接，间距调节套筒612的第二端抵接定位 板615；调节螺杆611穿过定位板615、螺接在一起的间距调节套筒612和轴承座53的螺纹贯通孔614之后与调节螺帽613螺合。间距调节套筒 612通过旋转可以改变间距调节套筒612与轴承座53的螺纹贯通孔614 整体的长度，但不以此为限。间距调节套筒612相对于螺纹贯通孔614朝 第一方向旋转时，间距调节套筒612伸出螺纹贯通孔614的距离增大；间 距调节套筒612相对于螺纹贯通孔614朝与第一方向相反的第二方向旋转时，间距调节套筒612伸出螺纹贯通孔614的距离减小。由于间距调节套 筒612超出螺纹贯通孔614的长度就是轴承座53与定位板615之间的间 距长度，

所以，定位板615与轴承座53之间的间距可以通过间距调节套筒612 来调节。当间距调节套筒612通过正向旋转而增长时，定位板615与轴承 座53之间的间距就变大；当间距调节套筒612通过反向旋转而缩短时， 定位板615与轴承座53之间的间距就变小，但不以此为限。当通过旋转 间距调节套筒612，就能分别调节轴承座53的两端与定位板615(车身)之间的间距，例如，缩短轴承座53的第一端的螺纹贯通孔614与定位板 615(车身)之间的间距，并且延长轴承座53的第二端的螺纹贯通孔614 与定位板615(车身)之间的间距的情况下，会造成轴承座53相对于车 身的轴线M向一侧水平转动，偏移到轴线N(参见图14)。

相对应地，如果通过旋转轴承座53两端的调节螺栓61，延长轴承座 53的第一端的螺纹贯通孔614与定位板615(车身)之间的间距，并且缩 短轴承座53的第二端的螺纹贯通孔614与定位板615(车身)之间的间 距的情况下，会造成轴承座53相对于车身的轴线M向另一侧水平转动， 偏移到轴线O(参见图15)。

轴承座53外壁的第一侧通过定位螺栓63(参见图12、13)与车身的 车梁43螺接。车梁43上对应定位螺栓63的螺接孔具有调整间隙。螺接 孔的横截面大于定位螺栓63的横截面，以便提供定位螺栓63在螺接孔内 时周向的活动调整间隙。本发明可以通过调节两根调节螺栓61与车身之 间的间距来对每个轴承座53的轴线进行独立调整，由于轴承座53的轴线 与车轮41的轴线是始终保持一致的，所以，通过调节两根调节螺栓61就 能单独改变对应车轮41的轴线，进一步配合车轮定位系统完成车轮41的 对中。

如图16和17所示，车轮41在长时间使用后，角度发生了内倾，车 轮41的前进方向与车身的定位板615之间的夹角是88°，这会构成形式 过程中的危险，增加行驶过程中翻车或是侧滑的隐患。通过本发明的车辆 对准装置中的调节螺栓61来调节轴承座53两端与定位板615之间的距 离，将车轮41的前进方向与车身的定位板615之间的夹角修复到90°度，保证了车路41的车轴与车身垂直，确保了行驶过程中不会发生翻车或是 侧滑。

在一个变形例中，为了经一步配合调节螺栓61的微转动，本实施例 中，轴承座53的外壁的第一侧设有一圆台62，圆台62可转动地卡合在 车身，更加便于调整轴承座53与车体的角度，降低了本发明的特种车辆 多轮定位的难度，便于后期维护，提高了行车安全性。当需要进行车辆对 准时，可以优先将定位螺栓63全部拆下，那么轴承座53与车梁43之间仅存在圆台62的卡合接触，可以轻松地转动来调节轴承座53的轴线M 相对于车身的角度，并且在调整结束后，将定位螺栓63分别螺合来固定 轴承座53与车梁43。由于车梁43上对应定位螺栓63的螺接孔具有调整 间隙，所以及时轴承座53相对于车梁43转动了一定角度(一般角度调整 范围小于5°)，所以定位螺栓63依然能够穿过螺接孔来螺合轴承座53 与车梁43。

图18是本发明的更换车轮状态的示意图。图19是本发明的用于车轮 悬挂装置的挂钩的示意图。如图18和19所示，本发明还包括一个用于长 时间悬空车轮41的挂钩支架71以及挂钩72，车身设有一与挂钩72相配 合的挂接柱47。挂钩72的一端设有钩状部721，另一端设有环形肩台722。 所述挂钩支架71包括一垂直方向的贯通孔。所述挂钩72的环形肩台722 在所述贯通孔的一侧支撑所述挂钩支架，所述挂钩72的钩状部721勾住 所述挂接点。例如：需要更换轮胎41的情况下，首先通过悬挂弹簧结构 1抬升需要更换的轮胎41，相关过程如前，此处不再赘述。在需要更换的 轮胎41抬升到足够的高度后，通过一挂钩72的环形肩台722卡接在挂钩 支架71上，挂钩72的钩状部721勾住车身的挂接点47。就能够对车轮41的悬空状态进行刚性连接，避免了悬挂弹簧结构1失控造成轮胎41的 掉落的情况。挂钩72与悬挂弹簧结构1形成了保证轮胎41悬空状态的双 保险，增加了更换轮胎时的便利性以及安全性。在一变形例中，也可以仅 通过挂钩72来对悬挂车轮41以及车轮悬挂装置进行悬挂的限位。

当出现漏气轮胎，而现场环境不方便立即更换轮胎时，为了避免漏气 轮胎影响整个车辆的驾驶，需要通过挂钩72来提升车轮悬挂装置，从而 实现将漏气轮胎整体提升至不与地面91发生接触，而可以保证车辆在短 时间内的正常行驶，保证驾驶员可以将车辆安全行驶至汽车修理地点来更 换轮胎。更换轮胎过程中，可以如上面所描述的方法进行。

图20是本发明的具有车轮悬挂装置与叉车配合的示意图。如图20所 示，本发明还提供一种具有上述车轮悬挂装置的车辆，该车辆包括车头 46和车厢44，车厢44的两侧分别设有车轮箱42，车轮箱42内设有多对 通过本发明的车轮悬挂装置悬挂的车轮4。车轮悬挂装置的结构与特征如 前所述，此处不再赘述。所述车辆采用上述车轮悬挂装置时，由于车厢 44的底板距离地面91本身很近，在装卸货物时，可以将车轮悬挂装置的 车厢44降低至与地面靠近，运输用的叉车92可以直接从地面开到车厢 44里面，从而方便地进行装卸货物，而不必先将叉车92上的货物卸下来 人工搬运到车厢里面，十分省时省力。整体车身的状态可以参见图20， 其中示出了装卸货时车辆的状态。此时，通过调整车轮悬挂装置，将车身 位置调到最低，在最后端甚至可以贴近地面，从而可以方便地将货物从车 厢44中搬出或将货物搬入车厢44中。甚至，在运输货物中常用的叉车 92也可以直接开到车厢44里面去，从而节省了大量的人力物力。

另外，在车辆满载时，需要所有车轮都正常工作。然而在车辆空载时， 则可以适当减少使用中车轮的数量。例如，通过挂钩72提升部分车轮的 车辆悬挂装置，使对应的车轮提升至不与地面91发生接触，这样可以减 少部分车轮的磨损和车辆行驶油耗，等到装载货物时，可以再去除挂钩 71来将车轮全都放下来。

本发明所提供的车轮悬挂装置及具有该车轮悬挂装置的车辆具有下 列优点：

本发明提供了一种的技术方案，通过将悬挂装置设置在车轮的正上 方，增加了左右两个悬挂装置之间的间距，提高悬挂性能，同时降低了车 辆本身整体的重心高度，从而提升了车辆行驶稳定度；增大了左右车轮之 间的间距，省去了车轴，车辆车厢底板高度可以大幅降低，甚至贴近地面 设置，从而增加车辆储物空间，提高空间利用率；该悬挂装置可以应用于 各种不同的车型，当其应用于货物运输时，可以显著增强单辆车的运力， 从而减少运输次数，大大降低运输成本。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说 明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若 干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种车轮悬挂装置，所述车辆包括车身和设置于所述车身下方的至少一对车轮，其特征在于，所述车轮悬挂装置与一所述车轮相对应，所述车轮悬挂装置包括：

悬挂弹簧结构，所述悬挂弹簧结构设置于所对应的车轮的正上方，所述悬挂弹簧结构的一端连接至所述车身，且所述悬挂弹簧结构的两端之间的长度在设定升降条件下发生改变；

悬挂支架，所述悬挂支架包括第一位置、第二位置和第三位置，所述悬挂支架的第一位置连接至所述悬挂弹簧结构的另一端，所述悬挂支架的第二位置连接至所对应的车轮，且所述悬挂支架相对于所对应的车轮可转动；以及

主轴承，所述主轴承连接于所述悬挂支架的第三位置与所述车身之间，且所述悬挂支架相对于所述车身可转动；所述主轴承包括：轴承销以及轴承座；所述轴承销的第一端固定在所述悬挂支架的第三位置，所述轴承座的第一端套接所述轴承销的第二端，所述轴承座的外壁连接在所述车身；所述悬挂弹簧结构、主轴承和所对应的车轮均设置于所述悬挂支架的第一侧。

2.根据权利要求1所述的车轮悬挂装置，其特征在于，所述悬挂弹簧结构包括：

囊皮，所述囊皮的一端连接至所述车身；以及

气缸，所述气缸的内部设置有压力室和活塞，所述压力室设置于所述囊皮的另一端，所述活塞的一端伸入所述压力室中，且所述活塞的另一端连接至所述悬挂支架的第一位置。

3.根据权利要求1所述的车轮悬挂装置，其特征在于，所述悬挂支架为由第一支臂、第二支臂和第三支臂组成的三角形支架，所述三角形支架的三个顶点分别设置为所述悬挂支架的第一位置、第二位置和第三位置。

4.根据权利要求1所述的车轮悬挂装置，其特征在于，所述悬挂支架的第一位置处还连接有一减震器，所述减震器设置于所述悬挂支架与所述车身之间，且所述减震器位于所述悬挂支架的第一侧。

5.根据权利要求1所述的车轮悬挂装置，其特征在于，所述悬挂支架的第二位置处设置有一短轴，所述短轴位于所述悬挂支架的第一侧，所述短轴插设于所对应的车轮的中央，且所对应的车轮相对于所述短轴可转动。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的车轮悬挂装置，其特征在于，所述主轴承还包括：

两耳轴衬套，所述耳轴衬套分别套接在所述轴承销的两端，所述耳轴衬弹性支撑在所述轴承座的内壁与所述轴承销的外壁之间，所述耳轴衬套的材质是弹性密封材料；以及

一密封盖板，所述密封盖板通过固定螺栓螺接所述轴承销的第二端，所述密封盖板将所述轴承座及所述轴承座两端的所述耳轴衬套向所述轴承销的第一端压紧密封。

7.根据权利要求6所述的车轮悬挂装置，其特征在于，所述轴承座的内壁设有一环向肩台，所述轴承销的两端的耳轴衬套分别压紧所述环向肩台的两侧，所述环向肩台与所述耳轴衬套之间设有密封圈。

8.根据权利要求6所述的车轮悬挂装置，其特征在于，所述轴承座的外壁具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧，所述轴承座外壁的第一侧可转动地螺接所述车身，所述轴承座的外壁的第二侧的两端分别设有一调节螺栓，所述调节螺栓螺接所述轴承座与所述车身，随每个所述调节螺栓的转动，分别改变所述轴承座的两端与所述车身之间的间距，改变所述轴承座与所述车身的角度。

9.根据权利要求8所述的车轮悬挂装置，其特征在于，所述调节螺栓包括调节螺杆、间距调节套筒以及调节螺帽，所述车身设有分别与每个所述轴承座配合的定位板，所述轴承座的两端分别设有螺纹贯通孔；

所述间距调节套筒的第一端设有外螺纹，所述外螺纹与所述螺纹贯通孔活动螺接，所述间距调节套筒的第二端抵接所述定位板；所述调节螺杆穿过所述定位板、螺接在一起的所述间距调节套筒和轴承座的螺纹贯通孔之后与调节螺帽螺合。

10.根据权利要求9所述的车轮悬挂装置，其特征在于，所述间距调节套筒相对于所述螺纹贯通孔朝第一方向旋转时，所述间距调节套筒伸出所述螺纹贯通孔的距离增大；

所述间距调节套筒相对于所述螺纹贯通孔朝与第一方向相反的第二方向旋转时，所述间距调节套筒伸出所述螺纹贯通孔的距离减小。

11.根据权利要求1所述的车轮悬挂装置，其特征在于，每个所述轴承座的外壁的第一侧通过多个定位螺栓与所述车梁的端部螺接，所述车梁上对应所述定位螺栓的螺接孔，所述螺接孔与所述定位螺栓之间具有调整间隙。

12.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至11任一项所述的车轮悬挂装置。