CN112118975A - 具有可调整底盘间隙的车辆悬架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有可控底盘间隙和刚度的机动车辆的悬架，其包括螺旋弹簧(1)，该螺旋弹簧具有控制装置(2)，该控制装置被固定至车辆的车身并且优选地借助于由电马达驱动的传动级可旋转地定位。控制装置(2)被实现为成形螺母，其直接旋拧在优选为圆柱形的螺旋弹簧(1)的线圈上，并具有沿螺旋线定位并与螺旋弹簧的线圈相连接的辊体；相对于螺旋弹簧，控制装置(2)完全可移动并可固定在其上。机动车辆的悬架确保了底盘间隙减小时悬架的刚度提高，底盘间隙增大时悬架的刚度减小，以及在不阻碍对其上部固定点的触及的情况下在螺旋弹簧内部内置伸缩阻尼器的可能性。

Description

具有可调整底盘间隙的车辆悬架
技术领域
本发明涉及一种具有可调整(可控，可变)的底盘间隙的车辆悬架。本发明尤其涉及带有具有变速器的电动力传动系的可控悬架。这种类型的悬架主要用于客车、轻型卡车和电动车辆(电动车)。
背景技术
具有可控(可变)底盘间隙(水平控制)的可控悬架是众所周知的。它们使得可以获得新颖的悬架性能，尤其是以下悬架性能：
–增加或减小车身底盘间隙，以及
–增加或减小悬架的刚度。
在提及的悬架中，当前使用了气动或液压系统。这些系统复杂且昂贵，因此未被广泛采用。因此，需要更简单的解决方案。最新趋势是用电动力传动系代替液压系统。例如，提供了带有动力螺钉对的弹簧悬挂器和带有变速器的电动力传动系。根本上，在这种悬架中，采用了弹簧和螺钉升降装置。螺钉升降装置的螺钉通过辊轴承耦接至车身。阴螺钉用作悬架的上部弹簧板的轴承支撑件。当旋转螺钉时，阴螺钉和弹簧板的高度会改变。由此，车身下方的底盘间隙改变。
在类似的可控悬架中，不仅其简单的构造被认为是有利的。与气动和液压系统相比，此类悬架还具有更高的能源效率。对于在电动汽车中使用这种系统而言，这是一个特别吸引人的优势。
具有可变底盘间隙的机动车辆的悬架是已知的(参见专利DE 102 55 764B3，IPCB60G 17/00，B60G 17/015，于2004年2月26日公布)。该悬架包括弹簧和带有薄壁转子的电马达。上部冲击弹簧板被安装在转子内部。该板从下方支撑在螺母上。该螺母与小螺纹衬套耦接。该小螺纹衬套与该转子一起旋转。阻尼杆在螺纹衬套内延伸。
在已知的悬架中，弹簧的刚度不随车身高度的变化而变化。动力组件位于承受着最强烈的振动和来自车轮的冲击载荷的区域中。因此，螺钉升降装置的一对螺钉在弹簧下方的位置使得保护一对螺钉的工作表面免于变脏变得更加困难。
具有可变底盘间隙的机动车辆的悬架是已知的(参见专利申请JP 2001 301436A，IPC B60G 11/16，B60G 15/06，B60G 17/02，于2001年10月31日公布)。该悬架包括圆柱形弹簧。圆柱形弹簧被固定在弹簧板之间。圆柱形弹簧通过其下部弹簧板固定在螺母上。在弹簧下方，安装了呈螺钉升降装置的一对螺钉形式的动力组件。螺钉升降装置借助驱动器(例如带有变速箱的电马达)旋转。
已知悬架的缺点在于，当车身间隙改变时，弹簧的刚度不变。螺纹动力组件位于承受来自车轮的冲击载荷的区域中。此外，难以保护一对螺钉的工作表面不被弄脏。
还已知一种具有可变底盘间隙的机动车辆的悬架(参见专利申请DE 10 2015214161 A1，IPC B60G 15/06，B60G 15/06，B60G 17/02，B60G 17/02，于2017年2月2日公布)。该悬架包括圆柱形弹簧。圆柱形弹簧的下部弹簧板被固定在具有动力传动系的螺钉升降装置的螺母上。螺钉升降装置的动力传动系横向安装在悬架支柱下部的弹簧下方。
在这种已知的悬架中，当控制车身高度时，不能实现改变悬架的刚度的能力。带有动力传动系的螺钉升降装置位于承受最剧烈的嘎嘎声和相当大的冲击载荷的区域中。
一种具有可调整底盘间隙的机动车辆的悬架也是已知的(参见专利申请PCT WO2010/049026A1，IPC B60G 15/06，B60G 17/015，B60G 17/02，F16F 09/38，于2010年5月6日公布)。该悬架包括主弹簧和辅助弹簧。主弹簧被固定在螺钉升降装置螺母的底部。辅助弹簧位于螺钉升降装置螺母与车身之间的上方。螺钉升降装置配备有动力传动系。
在已知的悬架中，螺钉升降装置螺母在主弹簧和辅助弹簧之间的这种布置使得可以：
–减轻螺钉升降装置的负担，
–减少驱动螺钉升降装置所需的施力，并且
–增加螺钉升降装置的动作速度。
然而，在这种已知的悬架中，不能确保在控制底盘间隙时改变弹簧刚度的能力。在悬架的结构中引入多个弹簧使得悬架实质上更加复杂。振动和嘎嘎声都通过螺钉升降装置的螺钉直接传递至电动力传动系。由此，不利地影响了电力传动系的可靠性。
一种具有可变底盘间隙的机动车辆的悬架也是已知的(参见专利申请JPH08197931 A，IPC B60G 15/06，B60G 17/00，B60G 17/02，于1996年8月6日公布)。该悬架包括一个主弹簧和两个辅助弹簧。具有电动力传动系的螺钉升降装置通过辅助弹簧耦接至车身。
这种已知的悬架使得可以调整底盘间隙和弹簧刚度。但是，这是通过使悬架结构复杂化来实现的。动力组件沿机械轴线的布置无法将弹簧阻尼器居中定位。振动和嘎嘎声都通过螺钉升降装置的螺钉从车轮直接传递至电动力传动系。由此，不利地影响了电动力传动系的可靠性。
具有可变底盘间隙的机动车辆的悬架也是已知的。在这样的悬架中，在一个特殊的实施例中，弹簧本身的线圈与螺母或螺钉的螺纹部分形成一对螺钉。具有可变底盘间隙的机动车辆的悬架(参见发明人证书SU 1384417 A1，IPC B60G 17/04，于1988年3月30日公布)是已知的。该悬架包括圆柱形弹簧、螺钉支架、驱动器或螺钉支架、以及车辆部件静态位置的指示器。螺钉支架的螺钉端被旋拧至弹簧和车辆的一部分中。当车辆处于静止位置时，指示器会合。弹簧的刚度对应于作用在其上的静载荷。当拧入或拧出螺钉时，有效弹簧线圈的数量会减少或增加。由此，弹簧刚度改变。在这种情况下，底盘间隙只会稍有变化。底盘间隙的改变仅基于弹簧刚度的改变来实现。这是因为螺钉在拧入或拧出时相对于车身和弹簧都垂直移动。
已知的悬架具有以下缺陷。尽管弹簧的刚度可以在相当宽的范围内变化，但是底盘间隙的变化范围仍然相对狭窄。两个螺钉连接意味着对螺钉旋转的阻力更大，并且因此需要非常高效的动力传动系。这使得在具有悬架控制的车辆中，在车辆运动时难以使用已知的悬架。当旋转螺钉时，可以扭转和旋转弹簧。这对控制程序有不利影响。对于上部位置中的螺钉，这尤其关键。
还已知一种用于调整车轮悬架的高度的装置(参见专利申请DE 10 2015 224 527A1)。
在此描述的车轮悬架在两个弹簧板之间具有圆柱形的主弹簧。车轮悬架此外具有圆柱形的调整弹簧，该调整弹簧具有盘形线圈并且位于主弹簧的下部弹簧板下方。借助于该调整弹簧，下弹簧板可沿着车轮悬架的纵向轴线调整。
为了调整，调整弹簧的线圈通过支撑环罐的支撑环盘被引导，该罐位于与主弹簧的下部弹簧板相连接的阻尼部件周围，并具有辊轴承。该支撑环盘上方的线圈相互压缩抵靠。整个调整弹簧在支撑环盘下方分为压缩部分和未压缩部分。
此处，压缩部分用作主弹簧的下部弹簧板的推力轴承。通过使支撑环罐与支撑环盘一起旋转，可以增加或减少主弹簧的下部弹簧板下方的调整弹簧的压缩线圈的数量。由此，调整了车辆的底盘间隙。在该过程中，形成了被更多或更少压缩的线圈，并且因此一方面可以调整车辆的底盘间隙，另一方面可以调整最大弹簧行程。但是，主弹簧的刚度不会受这种措施的影响。
车轮悬架具有以下缺陷：当控制底盘间隙时，车轮悬架的主弹簧的刚度不变。旨在使线圈能够在压缩和未压缩部分之间扭结的调整弹簧可以仅由柔性的、相当薄的条带制成。
然而，这意味着支撑环罐的旋转仅等效于高度的略微变化，并且因此弹簧控制过程花费了更长的时间。
此外，由于控制装置位于车轮悬架的可移动部分上的板簧的下端下方，因此，不利地影响了当车辆行驶时控制程序的动态特性。由此，该设备的所有机电结构组暴露于从车辆的车轮传递而来的振动和冲击载荷的不利影响下。
具有可变底盘间隙的机动车辆的悬架也是已知的(参见专利RU 2 458 802 C2，IPC B60G 17/15，B60G 17/02，于2012年8月20日公布)。该悬架具有与本专利申请的主题相同的最基本特征。因此，它被选作进一步开发的原型。该原型悬架包括圆柱形螺旋弹簧。该圆柱形螺旋弹簧设有控制装置。该控制装置被固定至车辆的车身。该控制装置通过传动级与驱动马达相互作用。该控制装置以滚珠丝杠驱动器的形式实现。该滚珠丝杠驱动器包括控制衬套和滚珠螺母。可以通过驱动马达使控制衬套旋转。控制衬套用于调整圆柱形螺旋弹簧的板。该滚珠螺母径向位于控制衬套的外侧，并位于圆柱形螺旋弹簧的内侧。
已知的原型悬架具有以下缺陷：
–当改变底盘间隙时，弹簧的刚度不会改变；和
–控制装置挡住了弹簧的上端面。由此，在弹簧内部安装了伸缩阻尼器。
发明内容
本发明的目的是开发一种具有可控底盘间隙和刚度的车辆的悬架。这种悬架应在减小底盘间隙时确保悬架的刚度增加。此外，如果底盘间隙增大，则旨在确保悬架的刚度减小。目的是可以在弹簧内部安装伸缩阻尼器，而不会阻碍对阻尼器的上部固定点的触及。
通过权利要求1的特征实现了所述目的。
所述控制装置被实施为成形螺母，该成形螺母被直接旋拧至优选为圆柱形的螺旋弹簧的线圈上。所述控制装置具有辊体。所述辊体沿着螺旋线定位并且连接至螺旋弹簧的线圈。该控制装置相对于螺旋弹簧是完全可移动的并且可固定到其上。所述控制装置可完全可移动地定位于螺旋弹簧的第一端与第二端之间。所述成形螺母由两个同轴的圆柱形衬套实现，这两个衬套借助于螺栓沿着螺旋线连接。上部载荷辊和下部支撑辊作为辊体可旋转地固定在螺栓上。上部载荷辊和下部支撑辊被连接至弹簧线圈。
所述成形螺母还可以由两个彼此连接的同轴圆柱形衬套来实现，这两个同轴圆柱形衬套具有导向凸耳和位于所述导向凸耳之间的可移动杆，所述杆具有位于其上的弹簧。所述杆通过预紧弹簧的支架牢固地连接至螺栓。载荷辊作为辊体可旋转地固定至螺栓，并且载荷辊被连接至弹簧线圈。
在这种控制装置中，不仅可以使用圆柱形螺旋弹簧，而且可以使用非圆柱形弹簧。其中包括例如锥形弹簧和中凸形弹簧。为此，使用了径向间隙增大的同轴圆柱形衬套。
所述辊体可以定位成可沿其旋转轴线、优选地沿螺栓移动。这种可移动性确保了控制装置在非圆柱形螺旋弹簧(例如圆锥形或中凸形弹簧)下的操作。通过旋转成形螺母，辊可以径向位移。
驱动马达的传动级被实施为蜗轮。
驱动马达的传动级可以实施为行星齿轮，该行星齿轮例如位于螺旋弹簧内部。
覆盖螺旋弹簧的线圈的柔性盘绕软管被固定在控制装置和位于螺旋弹簧下方的弹簧板之间。
柔性支架可以固定至控制装置的下侧；它缠绕在悬架的阻尼器上，并具有滑动密封元件，所述滑动密封元件可防止灰尘进入成形螺母的内部。
附图说明
现在将结合附图更详细地描述本发明的具有可变底盘间隙的机动车辆的悬架。在这些附图中：
图1是控制装置的第一实施例的纵向截面图；所述控制装置被连接至圆柱形螺旋弹簧的线圈；
图2示出了具有第一实施例的控制装置的本发明的车辆悬架的局部纵向截面图，其中所述控制装置与阻尼器构造在一起；
图3示出了第一实施例的控制装置的一部分的较大比例的纵向截面图；
图4示出了控制装置的第二实施例的纵向截面图，其中，所述控制装置被连接至圆柱形螺旋弹簧的线圈；并且
图5示出了第二实施例的控制装置的侧视图，其示出了具有用于可移除杆的凸耳和开口的外部圆柱形衬套。
具体实施方式
在图1中通过附图标记3示出了具有可变底盘间隙的车辆悬架的本发明的第一实施例，该车辆悬架主要包括圆柱形螺旋弹簧1。控制装置2被旋拧至螺旋弹簧1的线圈。该控制装置2被固定至车身(图中未示出)。控制装置2被实施为成形螺母。所述成形螺母由两个同轴的圆柱形衬套(内部衬套3和外部衬套4)形成。所述圆柱形衬套可以借助于螺栓5沿着螺纹线彼此牢固地连接。所述螺纹线的倾斜度优选地必须被设置为螺旋弹簧1的线圈高度的8-12％。上部载荷辊7和下部支撑辊8可位于螺栓5上。载荷辊7和支撑辊8可旋转地内置在例如滚针轴承6中(见图3)，并且还可沿螺栓5移动。上部载荷辊7和下部支撑辊8被连接至圆柱形螺旋弹簧1的线圈。上部载荷辊7和下部支撑辊8位于从圆柱形螺旋弹簧1的一个线圈至一个半线圈的范围内。所述辊可以分开安装，并且彼此远离。载荷辊7和支撑辊8可在中间具有环形凹口。载荷辊7于是可以具有更大的直径。法兰9优选地通过焊接固定至外缸4。法兰9具有驱动轴环10，例如蜗轮的驱动轴环或其他变速器的异型接合面。驱动轴环10与诸如电机(图中未示出)之类的驱动电机的驱动轴11相接合。法兰9内置在上部球压轴承12和下部球支撑轴承13之间。上部球压轴承12和下部球支撑轴承13位于一个壳体14中。弹簧板15位于螺旋弹簧1下方。弹簧板15承载螺旋弹簧1的载荷。
在图4和图5中，参照成形螺母构造示出了具有可变底盘间隙的车辆悬架的第二实施例。
此处，没有实施前述的支撑辊8。形成成形螺母的同轴圆柱形衬套(一个内部衬套3和一个外部衬套4)可以通过法兰9和附加的连接构件(图中未示出)彼此结合。
圆柱形衬套3和4包括导向凸耳33。在这些导向凸耳33中和之间，具有可移动杆34。经由支架35，杆34被固定地连接至螺栓5和可旋转地定位在其上的载荷辊7。支架35对弹簧36施加预应力。载荷辊7可沿螺栓移动。在图5中，示出了开口32，该开口32被实现在圆柱形衬套3、4的壁中。开口32使得可以放置弹簧36和支架35。支架35可以被安装和拆卸，并且支架35的构造使得可以牢固地固定螺栓5、载荷辊7和杆34。
根据本发明的悬架被实现为完整的结构组(复合单元)。控制装置2被旋拧至螺旋弹簧1的线圈上并且可以被壳体14覆盖。壳体14可以牢固地连接至外壳16。外壳16可以具有竖直肋条或凹槽17。竖直肋条或凹槽17与圆盘18的相应凹槽或肋条形成滑动连接。圆盘18被固定至圆柱形螺旋弹簧1的上端面。外壳16在其上端具有呈加固支撑板19的形式的盖，所述加固支撑板19具有径向肋条20。径向肋条20被实施为完全围绕弹性嵌体21延伸并与弹性嵌体21的对应闩锁接合。弹性嵌体21被压紧装置22覆盖。旋拧至阻尼器25的杆24上的螺母23通过压紧装置22和弹性嵌体21将悬架保持在车身的环形支撑表面26上。环形支撑表面26同样具有径向肋条27，该径向肋条27也与弹性嵌体21的对应闩锁接合。螺旋弹簧1的弹簧板15位于阻尼器25的管道28上。管道28包括用于悬架的下部固定的单元29。弹簧板15可支撑柔性盘绕软管31。柔性软管31覆盖螺旋弹簧1的线圈。柔性盘绕软管31的上端被固定至壳体14。还可将一柔性连接件固定至控制装置2的下侧。所述连接件缠绕在悬架的阻尼器25上并且具有滑动密封元件。所述密封元件可防止灰尘进入成形螺母的内部。
在图1至图5所示的实施例中，本发明的具有可变底盘间隙的机动车辆的悬架的如下起作用：当控制装置2旋转时，在所述控制装置下方的螺旋弹簧1的有效线圈的数量改变。螺旋弹簧1的这些有效线圈承担了来自车身的负担。螺旋弹簧1的有效线圈的数量的变化过程如下：当减少控制装置2下方的线圈的数量时，底盘间隙减小，并且悬架的刚度同时增大。在相反的情况下，底盘间隙增大，并且悬架的刚度减小。当底盘间隙减小时，自由弹簧线圈从螺母中伸出，并向上伸入外壳16中。当成形螺母通过螺旋弹簧1的线圈承受载荷时，螺旋弹簧1通常会略微扭曲。然而，由于螺旋弹簧1的上部自由端借助于圆盘18(所述圆盘18在外壳16的肋条或凹槽17中滑动)固定，因此防止了这种不希望的扭曲。
在图4和图5的实施例中，本发明的具有可变底盘间隙的机动车辆的悬架如下起作用：当悬架工作时，弹簧线圈的当前倾斜角连续变化，并且载荷辊7和支撑辊8上的应力分布变得不相等。通过将载荷辊7的螺栓5设置成相对于形成成形螺母的同轴圆柱形衬套3、4可移动地位于弹簧36上并且不实施支撑辊8，可以克服载荷辊7上载荷分布的这种不平衡性。弹簧36的参数根据螺旋弹簧1的参数来选择，以使得作用在螺旋弹簧1上的全部力在所有载荷辊7的轴上(通过所述载荷辊7的轴)均匀地分布。所述成形螺母中的最上侧载荷辊7的轴可以被安装成使得其不可移动。当悬架工作并且螺旋弹簧1的线圈的倾斜角发生变化时，载荷辊7相对于成形螺母以不同的方式分布，其具体分布方式如下：当螺旋弹簧1上的应力减小时，上部和下部载荷辊7之间的间距增大；如果应力增大，则间距减小。也就是说，当悬架工作时，当或如果最上侧载荷辊7的轴被不可移动地固定在成形螺母的同轴圆柱形衬套中，则载荷辊7的振动幅度将从最下侧载荷辊7的最大幅度向最上侧载荷辊7的零幅度变化。
为了测试根据本发明的悬架，创建了悬架的模型和简化的载荷测试台。该测试台可以测量旋转控制装置所需的力。获得了通常用于客车的量产弹簧。该量产弹簧的上部线圈的弯曲部分被切除。由此，确保了可以更容易地旋拧在控制装置上。在此准备步骤之后，弹簧具有以下参数：
Figure BDA0002769895880000081
Figure BDA0002769895880000091
制成成形弹簧螺母。该弹簧螺母包括两个圆柱形衬套，每个衬套的高度为100mm。圆柱形衬套通过直径为6mm的焊接螺栓以17.5mm的间隙同心地彼此连接。直径为18mm并且长度为17mm的圆柱形辊位于所述螺栓上。所述圆柱形辊由钢制成。所述圆柱形辊的数量如下：载荷辊：每个20个；支撑辊：每个12个。为了硬化，结合部件的表面没有额外地加强。所述表面的粗糙度为约20μm，并用LITOL润滑。所述辊具有90°角度的对称三角形凹部；其面部末端被修圆。一杠杆被焊接至外部衬套，以便测量成形螺母在应力下的旋转力。
测试程序的步骤1：将成形螺母定位于弹簧的最上侧线圈上。在没有应力的情况下，成形螺母下方的弹簧高度约为350mm；初始应力为110kp。成形螺母下方的弹簧高度约为300mm。将螺母向下旋转：测得的成形螺母的分离扭矩为0.2…0.3kpm。继续旋转时，预期扭矩下降很多，并直至小于0.1kpm。将成形螺母向上旋转。由于弹簧的旋转，成形螺母分阶段向上旋转。分离扭矩约为1.5kpm，并继续旋转成形螺母，直至其大约为1kpm。
次级应力总计为330kp，其大约等于车辆当前弹簧上的正常应力。成形螺母下方的弹簧高度约为200mm。将螺母向下旋转。然后，成形螺母的分离扭矩为0.4…0.5kpm。随着继续旋转，扭矩下降至约0.2kpm。将成形螺母向上旋转。为了防止弹簧旋转，必须将上部弹簧线圈固定牢固。分离扭矩达到5kpm或更高。随着成形螺母的继续旋转，分离扭矩约为3kpm。
测试程序的步骤2：将成形螺母定位于弹簧的中间。在没有应力的情况下，成形螺母下方的弹簧高度约为200mm；应力为300kp时，螺母下方的弹簧高度约为100mm。将成形螺母向下旋转。然后，测得的初始分离扭矩为0.3…0.4kpm。随着成形螺母的继续旋转，扭矩下降至0.2kpm。之后，将成形螺母向上旋转。旋转持续进行，而弹簧没有扭曲。初始分离扭矩约为4kpm，旋转时约为3kpm。
上面给出了成形弹簧螺母的测得扭矩的平均值。这些值与控制装置的均匀行程有很强的相关性。在成形螺母的均匀行程中，确定了很小的扭矩。间歇旋转可归因于相对粗略执行的辊表面。
有趣的是，在弹簧的端部线圈高度减小的线圈的存在至少不会对成形螺母的旋转产生不利影响。换句话说，当力略有增加时，辊将线圈推开。这意味着控制装置的正确功能不需要关于线圈高度或直径的特别精确的弹簧线圈。
基于为了控制底盘间隙和弹簧刚度而在应力下对车辆悬架模型进行测试的结果，可以说，在正确完成配合零件(连接零件)的构造的前提条件下，确保了该装置在应力下的必要功能。

Claims (7)

1.一种具有可控底盘间隙和刚度的机动车辆的悬架，其包括具有控制装置(2)的螺旋弹簧(1)，所述螺旋弹簧被固定至车辆的车身并且优选地借助于由电马达驱动的传动级可旋转地定位，
其特征在于，
所述控制装置(2)被实现为成形螺母，其直接旋拧在优选为圆柱形的螺旋弹簧(1)的线圈上，并具有沿螺旋线定位并被连接至螺旋弹簧的线圈的辊体；并且
相对于所述螺旋弹簧(1)，所述控制装置(2)是完全可移动的并可固定至其上。
2.根据权利要求1所述的悬架，
其特征在于，
所述成形螺母由两个同轴圆柱形衬套(3、4)实现，所述两个同轴圆柱形衬套(3、4)借助于螺栓(5)沿螺旋线相连接，上部载荷辊(7)和下部支撑辊(8)作为辊体可旋转地固定至所述螺栓(5)，并且所述上部载荷辊(7)和所述下部支撑辊(8)被连接至所述弹簧线圈，或者
所述成形螺母由两个同轴圆柱形衬套(3、4)实现，所述两个同轴圆柱形衬套(3、4)彼此连接，并且具有导向凸耳(33)和位于所述导向凸耳之间的可移动杆(34)，所述杆具有位于其上的弹簧(36)，并且所述杆(34)通过支架(35)牢固地连接至螺栓(5)，所述支架对所述弹簧(36)施加预应力，其中，载荷辊(7)作为辊体可旋转地固定至所述螺栓(5)，并且所述载荷辊(7)被连接至弹簧线圈。
3.根据权利要求2所述的悬架，
其特征在于，
所述辊体沿其旋转轴线优选地沿所述螺栓(5)可移动地定位。
4.根据权利要求1所述的悬架，
其特征在于，
所述驱动马达的传动级被实现为蜗轮。
5.根据权利要求1所述的悬架，
其特征在于，
所述驱动马达的传动级被实现为行星齿轮，所述行星齿轮例如位于所述螺旋弹簧(1)的内部。
6.根据权利要求1所述的悬架，
其特征在于，
覆盖所述螺旋弹簧(1)的线圈的柔性盘绕软管(31)被固定在所述控制装置(2)和位于所述螺旋弹簧(1)下方的弹簧板(15)之间。
7.根据权利要求1所述的悬架，
其特征在于，
柔性支架被固定至所述控制装置(2)的下侧，并缠绕在所述悬架的阻尼器(25)上，并具有防止污物进入所述成形螺母内部的滑动密封元件。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113844665A (zh) * 2021-09-22 2021-12-28 贵州电网有限责任公司 一种输电巡线用的GaN三光吊舱稳定装置
CN114992263A (zh) * 2022-06-23 2022-09-02 周泽敏 一种带有辅助弹簧层的异型弹簧
CN113844665B (zh) * 2021-09-22 2024-05-14 贵州电网有限责任公司 一种输电巡线用的GaN三光吊舱稳定装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2991066A (en) * 1959-04-27 1961-07-04 Aaron J Fenton Lowering device applicable to automobile springs
JPH08276882A (ja) * 1995-03-20 1996-10-22 Fichtel & Sachs Ag サスペンション
JP2005188613A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Nissan Motor Co Ltd 車両の車高調整装置
CN1896559A (zh) * 2005-07-12 2007-01-17 皮亚乔公司 弹簧的预载装置
JP2012072867A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Thk Co Ltd サスペンション装置及びこのサスペンション装置を組み込んだ車両
US20130020748A1 (en) * 2010-01-04 2013-01-24 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co Kg Spring damper unit
CN105584310A (zh) * 2016-01-07 2016-05-18 江苏大学 一种刚度可变的半主动悬架
WO2017097655A1 (de) * 2015-12-08 2017-06-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur höhenverstellung einer radaufhängung eines fahrzeugs, federbein mit einer vorrichtung zur höhenverstellung und fahrzeug mit einer radaufhängung mit einer vorrichtung zur höhenverstellung
CN108725121A (zh) * 2018-07-26 2018-11-02 西南交通大学 一种永磁和电磁交联悬浮型馈能式主动悬架作动器

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1384417A1 (ru) 1986-06-13 1988-03-30 Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола Способ регулировани пружинной подвески транспортного средства
FR2664210B1 (fr) * 1990-07-06 1994-10-21 Bianchi Mauro Sa Procede de suspension du type utilisant une raideur plus grande dans la course de "rebond" que dans la course de "choc" comportant un moyen pour adoucir le passage d'une raideur a l'autre et son dispositif de mise en óoeuvre.
FR2677929A1 (fr) * 1991-06-24 1992-12-24 Bianchi Mauro Sa Procede de suspension pour vehicules utilisant deux raideurs, destinees respectivement a l'obtention d'un bon niveau de confort et d'un bon niveau de comportement.
JPH08197931A (ja) 1995-01-23 1996-08-06 Honda Motor Co Ltd アクティブサスペンション装置
JP2001088527A (ja) * 1999-09-24 2001-04-03 Nissan Motor Co Ltd 車両の姿勢制御装置
JP3677557B2 (ja) 2000-04-20 2005-08-03 雅慶 福富 走行車両用のスプリング式サスペンション構造
DE10144111A1 (de) * 2001-09-08 2003-03-27 Zahnradfabrik Friedrichshafen Elektromechanische Niveauregulierung eines Kraftfahrzeuges
JP4025122B2 (ja) * 2002-06-14 2007-12-19 住友ゴム工業株式会社 懸架装置
DE10255764B3 (de) 2002-11-28 2004-02-26 Thyssenkrupp Automotive Ag Fahrzeugfahrwerk
EP2012043B1 (en) * 2006-04-27 2018-06-20 KYB Corporation Damper
DE102007051299B4 (de) * 2007-03-14 2010-07-01 Audi Ag Höhenverstellvorrichtung für Kraftfahrzeuge
EP1970228B1 (de) * 2007-03-14 2010-04-28 Audi Ag Höhenverstellvorrichtung für Kraftfahrzeuge
DE102007025468A1 (de) * 2007-05-31 2008-12-04 Schaeffler Kg Höhenverstellbares Federlager
DE102007051971B4 (de) * 2007-10-31 2010-09-16 Audi Ag Stellvorrichtung für Federungseinrichtungen
DE102007060422A1 (de) * 2007-12-14 2009-06-18 Audi Ag Federbeinanordnung für Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen
US8087676B2 (en) * 2008-03-19 2012-01-03 Mcintyre Kevin Joseph Suspension height adjustment mechanism
JP2009269541A (ja) * 2008-05-09 2009-11-19 Kayaba Ind Co Ltd 車高調整機能付きサスペンション装置
DE102008053617A1 (de) 2008-10-29 2010-05-06 Audi Ag Radaufhängung für Kraftfahrzeuge
DE102008060477B4 (de) * 2008-12-05 2012-07-19 Ab Skf Anordnung zur Niveauregulierung eines Fahrzeugs
DE102009047134B4 (de) * 2009-11-25 2019-06-27 Robert Bosch Gmbh Radaufhängung für ein Fahrzeug
DE102009047100B4 (de) * 2009-11-25 2019-09-05 Robert Bosch Gmbh Radaufhängung für ein Fahrzeug
DE102009057003A1 (de) * 2009-12-04 2011-06-09 Audi Ag Federbeinanordnung für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges
US20110298168A1 (en) * 2010-06-03 2011-12-08 Andreas Groebner Suspension strut with adjustable spring support system
DE102013210556B4 (de) * 2012-08-01 2015-03-19 Ford Global Technologies, Llc Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus
US8844943B2 (en) * 2012-12-17 2014-09-30 Hyundai Motor Company Electronic control suspension system for vehicles
DE102012112717B4 (de) * 2012-12-20 2015-05-13 Thyssenkrupp Bilstein Gmbh Federnbein für ein Kraftfahrzeug mit einer Höhenverstelleinrichtung
BR112016005722B1 (pt) * 2013-09-17 2022-08-09 Sistemi Sospensioni S.P.A Unidade de amortecedor e mola para uma suspensão veicular, particularmente para uma suspensão macpherson
FR3017337B1 (fr) * 2014-02-13 2016-02-19 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif a ressorts ayant une raideur commandee
DE102015214161B4 (de) 2015-07-27 2019-04-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Einrichtung zur Niveauverstellung für ein Kraftfahrzeug
DE102016105959B4 (de) * 2016-04-01 2023-12-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Federbein für ein Kraftfahrzeug
DE102016213425A1 (de) * 2016-07-22 2018-01-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Spindeltrieb

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2991066A (en) * 1959-04-27 1961-07-04 Aaron J Fenton Lowering device applicable to automobile springs
JPH08276882A (ja) * 1995-03-20 1996-10-22 Fichtel & Sachs Ag サスペンション
JP2005188613A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Nissan Motor Co Ltd 車両の車高調整装置
CN1896559A (zh) * 2005-07-12 2007-01-17 皮亚乔公司 弹簧的预载装置
US20130020748A1 (en) * 2010-01-04 2013-01-24 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co Kg Spring damper unit
JP2012072867A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Thk Co Ltd サスペンション装置及びこのサスペンション装置を組み込んだ車両
WO2017097655A1 (de) * 2015-12-08 2017-06-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur höhenverstellung einer radaufhängung eines fahrzeugs, federbein mit einer vorrichtung zur höhenverstellung und fahrzeug mit einer radaufhängung mit einer vorrichtung zur höhenverstellung
CN105584310A (zh) * 2016-01-07 2016-05-18 江苏大学 一种刚度可变的半主动悬架
CN108725121A (zh) * 2018-07-26 2018-11-02 西南交通大学 一种永磁和电磁交联悬浮型馈能式主动悬架作动器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113844665A (zh) * 2021-09-22 2021-12-28 贵州电网有限责任公司 一种输电巡线用的GaN三光吊舱稳定装置
CN113844665B (zh) * 2021-09-22 2024-05-14 贵州电网有限责任公司 一种输电巡线用的GaN三光吊舱稳定装置
CN114992263A (zh) * 2022-06-23 2022-09-02 周泽敏 一种带有辅助弹簧层的异型弹簧

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