CN110843446A - 一种悬架系统及车辆 - Google Patents

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李学斌
龚远红
冯炜
王萍
张熙隆
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Abstract

本发明公开了一种悬架系统及车辆，属于底盘技术领域。所述悬架系统包括：上悬架臂、下悬架臂、驱动装置、传动装置及高度调节装置；所述上悬架臂及下悬架臂由上至下设置在所述车架上；所述驱动装置固定设置在所述车架上，所述驱动装置与所述传动装置连接；所述高度调节装置包括：弹簧座及螺旋弹簧；所述弹簧座可滑动式地设置在所述车架上，所述弹簧座与所述传动装置螺纹连接；所述螺旋弹簧的第一端与弹簧座固定连接，所述螺旋弹簧的第二端与所述下悬架臂连接。本发明悬架系统及车辆具备升降功能，结构简单，成本低。

Description

一种悬架系统及车辆
技术领域
本发明涉及底盘技术领域，特别涉及一种悬架系统及车辆。
背景技术
悬架是汽车的车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并减少由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。
随着悬架技术的发展，通过降低或升高底盘离地间隙，以增加高速车身稳定性或复杂路况的通过性。
现有技术中一般采用空气悬架及油气悬架实现升降，但是，空气悬架及油气悬架管路多，结构复杂，制造成本高，维修维护成本高，而且，空气悬架及油气悬架是以压缩气体作为缓冲弹性元件，压缩气体受温度影响大，导致车辆姿态保持不稳定。
发明内容
本发明提供一种悬架系统及车辆，解决了或部分解决了现有技术中空气悬架及油气悬架结构复杂，制造成本高，维修维护成本高，车辆姿态保持不稳定的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种悬架系统，设置在车架上，所述悬架系统包括：上悬架臂、下悬架臂、驱动装置、传动装置及高度调节装置；所述上悬架臂及下悬架臂由上至下设置在所述车架上；所述驱动装置固定设置在所述车架上，所述驱动装置与所述传动装置连接；所述高度调节装置包括：弹簧座及螺旋弹簧；所述弹簧座可滑动式地设置在所述车架上，所述弹簧座与所述传动装置螺纹连接；所述螺旋弹簧的第一端与弹簧座固定连接，所述螺旋弹簧的第二端与所述下悬架臂连接。
进一步地，所述上悬架臂及下悬架臂均与所述车架铰接。
进一步地，所述驱动装置包括：伺服电机及传动轴；所述伺服电机的固定端固定设置在所述车架上，所述伺服电机的动作端与所述传动轴的第一端固定连接；所述传动轴的第二端与所述传动装置固定连接。
进一步地，所述传动装置包括：蜗杆轴及涡轮；所述蜗杆轴的第一端与所述驱动装置连接，所述蜗杆轴的第二端与所述涡轮啮合；所述涡轮与所述弹簧座螺纹连接。
进一步地，所述涡轮开设有通孔；所述弹簧座与所述通孔螺纹连接。
进一步地，所述涡轮与所述弹簧座同轴。
进一步地，所述传动装置还包括：锁止机构；所述锁止机构包括：气源、锁止缸及锁止板；所述锁止缸与所述气源连通；所述锁止缸的固定端固定设置在所述车架上，所述锁止缸的动作端与所述锁止板固定连接；所述锁止板可嵌入所述涡轮的周面上。
进一步地，所述车架上设置有滑轨；所述弹簧座可滑动式地设置在所述滑轨内。
进一步地，所述滑轨内固定设置有两个挡块。
基于相同的发明构思，本申请还提供一种车辆，包括悬架系统。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于上悬架臂及下悬架臂由上至下设置在车架上，驱动装置固定设置在车架上，驱动装置与传动装置连接，所以，驱动装置可以将动力传递给传动装置，由于弹簧座可滑动式地设置在车架上，弹簧座与传动装置螺纹连接，螺旋弹簧的第一端与弹簧座固定连接，螺旋弹簧的第二端与下悬架臂连接，所以，传动装置将动力传递给弹簧座，使弹簧座根据需要在车架上进行升降，螺旋弹簧上支点位置发生变化，实现底盘升高或降低功能，螺旋弹簧设置在下悬架臂上，螺旋弹簧为弹性元件，缓冲车轮处的冲击、振动，并衰减振动，不需要管路，结构简单，制造成本低，维修维护成本低，螺旋弹簧是刚性件，不易受温度影响，保证了车辆姿态保持。
附图说明
图1为本发明实施例提供的悬架系统的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的一种悬架系统，设置在车架1上，所述悬架系统包括：上悬架臂2、下悬架臂3、驱动装置4、传动装置5及高度调节装置6。
上悬架臂2及下悬架臂3由上至下设置在车架1上。
驱动装置4固定设置在车架1上，驱动装置4与传动装置5连接。
高度调节装置6包括：弹簧座6-1及螺旋弹簧6-2。
弹簧座6-1可滑动式地设置在车架1上，弹簧座6-1与传动装置5螺纹连接。
螺旋弹簧6-2的第一端与弹簧座6-1固定连接，螺旋弹簧6-2的第二端与下悬架臂3连接。
本申请具体实施方式由于上悬架臂2及下悬架臂3由上至下设置在车架1上，驱动装置4固定设置在车架1上，驱动装置4与传动装置5连接，所以，驱动装置4可以将动力传递给传动装置5，由于弹簧座6-1可滑动式地设置在车架1上，弹簧座6-1与传动装置5螺纹连接，螺旋弹簧6-2 的第一端与弹簧座6-1固定连接，螺旋弹簧6-2的第二端与下悬架臂3连接，所以，传动装置5将动力传递给弹簧座6-1，使弹簧座6-1根据需要在车架1上进行升降，螺旋弹簧6-2上支点位置发生变化，实现底盘升高或降低功能，螺旋弹簧6-2设置在下悬架臂3上，螺旋弹簧6-2为弹性元件，缓冲车轮处的冲击、振动，并衰减振动，不需要管路，结构简单，制造成本低，维修维护成本低，弹簧座6-1及螺旋弹簧6-2是刚性件，不易受温度影响，保证了车辆姿态保持。
具体地，上悬架臂2及下悬架臂3均与车架1铰接。在本实施方式中，上悬架臂2的第一端及下悬架臂3的第一端均开设有第一通孔，车架1上可通过焊接固定两个支座固定连接，上悬架臂2的第一端及下悬架臂3的第一端均插入相对应的支座内，通过销轴与衬套依次穿过支座与第一通孔实现铰接。上悬架臂2的第二端及下悬架臂3的第二端均开设有第二通孔，车轮转向节支架上开设有两个第三通孔，上悬架臂2的第二端及下悬架臂 3的第二端开设的第二通孔与两个第三通孔相对应，通过销轴与衬套依次穿过第二通孔与第三通孔实现铰接。一方面传递车轮与车架之间力与力矩，一方面对车轮姿态进行控制。
具体地，螺旋弹簧6-2的第一端可通过焊接与弹簧座6-1固定连接，保证连接的稳定性。螺旋弹簧6-2的第二端可通过弹簧托座与下悬架臂3 固定连接。螺旋弹簧6-2装于下悬架臂3，用于缓冲车轮处的冲击、振动，并衰减振动。
具体地，弹簧座6-1的顶部为梯形螺杆，梯形螺杆与传动装置5的涡轮5-2螺纹连接，可以使弹簧座6-1上下动作。
具体地，驱动装置4包括：伺服电机4-1及传动轴4-2。
伺服电机4-1的固定端固定设置在车架1上。伺服电机4-1的固定端可通过螺栓固定设置在车架1上，便于拆装。伺服电机4-1的动作端与传动轴4-2的第一端固定连接。在本实施方式中，伺服电机4-1的动作端可通过联轴器与传动轴4-2的第一端固定连接。
传动轴4-2的第二端与传动装置5固定连接。在本实施方式中，传动轴4-2的第二端可通过联轴器与传动装置5固定连接。
伺服电机4-1动作，将动力传递给传动轴4-2，传动轴4-2将动力传递给传动装置5的蜗杆轴5-1，使蜗杆轴5-1转动。
具体地，传动装置5包括：蜗杆轴5-1及涡轮5-2。
蜗杆轴5-1的第一端与驱动装置4连接。在本实施方式中，蜗杆轴5-1 的第一端通过联轴器与驱动装置4的传动轴4-2固定连接。蜗杆轴5-1的第二端与涡轮5-2啮合。
涡轮5-2与弹簧座6-1螺纹连接。
涡轮5-2开设有通孔；弹簧座6-1与通孔螺纹连接。
涡轮5-2与弹簧座6-1同轴，保证动力传输的稳定。
当蜗杆轴5-1接收驱动装置4的传动轴4-2传递的动力时，蜗杆轴5-1 在竖直方向上进行转动，将动力传递给涡轮5-2，涡轮5-2在水平方向上转动，弹簧座6-1顶部的梯形螺杆在通孔内进行转动，进而使弹簧座6-1 进行上下动作，通过螺纹传动及涡轮蜗杆传动，实现大传动比。
传动装置5还包括：锁止机构5-3。
锁止机构5-3包括：气源5-31、锁止缸5-32及锁止板5-33。
锁止缸5-32与气源5-31连通，气源5-31为锁止缸5-32提供动力。其中，锁止缸5-32为气动缸。
锁止缸5-32的固定端固定设置在车架1上。在本实施方式中，锁止缸 5-32的固定端可通过螺栓固定设置在车架1上，便于拆装。锁止缸5-32 的动作端与锁止板5-33固定连接，锁止缸5-31的动作端带动锁止板5-33 进行伸缩。
锁止板5-33可嵌入涡轮5-2的周面上。
当需要对弹簧座6-1的位置进行锁定时，气源5-31向锁止缸5-32提供气体，使锁止缸5-32的动作端伸长，锁止缸5-32的动作端带动锁止板 5-33伸长，使锁止板5-33嵌入涡轮5-2周面的齿槽内，使涡轮5-2不再转动，防止底盘姿态出现异常变化；当需要对弹簧座6-1的位置解除锁定时，气源5-31停止向锁止缸5-32提供气体，使锁止缸5-32的动作端缩短，锁止缸5-32的动作端带动锁止板5-33缩回，使锁止板5-33离开涡轮5-2 周面的齿槽内，使涡轮5-2可以进行转动。
具体地，车架1上设置有滑轨；弹簧座6-1可滑动式地设置在滑轨内。
滑轨内固定设置有两个挡块。在本实施方式中，滑轨内可通过焊接固定设置有两个挡块，保证连接的稳定性。根据弹簧座6-1的行程设定两个挡块之间的间距，使弹簧座6-1在两个挡块之间进行动作，避免弹簧座6-1 运动过度。
本发明还提出一种车辆，该车辆采用了上述实施例中的悬架系统，该悬架系统的具体结构参照上述实施例，由于本悬架系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
为了更清楚介绍本发明实施例，下面从本发明实施例的使用方法上予以介绍。
当底盘进行高度调节时，气源5-31停止向锁止缸5-32提供气体，使锁止缸5-32的动作端缩短，锁止缸5-32的动作端带动锁止板5-33缩回，使锁止板5-33离开涡轮5-2周面的齿槽内，使涡轮5-2可以进行转动。
伺服电机4-1动作，将动力传递给传动轴4-2，传动轴4-2将动力传递给蜗杆轴5-1，蜗杆轴5-1在竖直方向上进行转动，将动力传递给涡轮 5-2，涡轮5-2在水平方向上转动，弹簧座6-1顶部的梯形螺杆在通孔内进行转动，进而使弹簧座6-1进行上下动作，螺旋弹簧6-2上支点位置发生变化，实现底盘升高或降低功能。
当底盘高度调节完成时，伺服电机4-1停止动作，气源5-31向锁止缸 5-32提供气体，使锁止缸5-32的动作端伸长，锁止缸5-32的动作端带动锁止板5-33伸长，使锁止板5-33嵌入涡轮5-2周面的齿槽内，使涡轮5-2 不再转动，防止底盘姿态出现异常变化。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种悬架系统，设置在车架上，其特征在于，所述悬架系统包括：上悬架臂、下悬架臂、驱动装置、传动装置及高度调节装置；
所述上悬架臂及下悬架臂由上至下设置在所述车架上；
所述驱动装置固定设置在所述车架上，所述驱动装置与所述传动装置连接；
所述高度调节装置包括：弹簧座及螺旋弹簧；
所述弹簧座可滑动式地设置在所述车架上，所述弹簧座与所述传动装置螺纹连接；
所述螺旋弹簧的第一端与弹簧座固定连接，所述螺旋弹簧的第二端与所述下悬架臂连接。
2.根据权利要求1所述的悬架系统，其特征在于：
所述上悬架臂及下悬架臂均与所述车架铰接。
3.根据权利要求1所述的悬架系统，其特征在于，所述驱动装置包括：伺服电机及传动轴；
所述伺服电机的固定端固定设置在所述车架上，所述伺服电机的动作端与所述传动轴的第一端固定连接；
所述传动轴的第二端与所述传动装置固定连接。
4.根据权利要求1所述的悬架系统，其特征在于，所述传动装置包括：蜗杆轴及涡轮；
所述蜗杆轴的第一端与所述驱动装置连接，所述蜗杆轴的第二端与所述涡轮啮合；
所述涡轮与所述弹簧座螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的悬架系统，其特征在于：
所述涡轮开设有通孔；
所述弹簧座与所述通孔螺纹连接。
6.根据权利要求4所述的悬架系统，其特征在于：
所述涡轮与所述弹簧座同轴。
7.根据权利要求4所述的悬架系统，其特征在于,所述传动装置还包括：锁止机构；
所述锁止机构包括：气源、锁止缸及锁止板；
所述锁止缸与所述气源连通；
所述锁止缸的固定端固定设置在所述车架上，所述锁止缸的动作端与所述锁止板固定连接；
所述锁止板可嵌入所述涡轮的周面上。
8.根据权利要求1所述的悬架系统，其特征在于：
所述车架上设置有滑轨；
所述弹簧座可滑动式地设置在所述滑轨内。
9.根据权利要求8所述的悬架系统，其特征在于：
所述滑轨内固定设置有两个挡块。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的悬架系统。
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