CN209904473U - 用于车辆的悬架装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于车辆的悬架装置及车辆，该悬架装置包括减振电机和传动机构，所述减振电机用于与车身相连；所述传动机构的一端用于与车轮相连，所述传动机构的另一端与减振电机相连，用于将车轮的直线运动转化为减振电机的旋转运动，并且车辆中的多个减振电机经外部电路互相连接。本申请当车辆驶过不平顺路面时，车轮受到颠簸上下直线运动，传动机构将车轮的上下直线运动转化为减振电机的旋转运动，而减振电机旋转会产生感应电压，该感应电压经外部电路产生电流，该电流流过减振电机使减振电机输出力矩，再通过传动机构将该力矩转换为对车轮与车身之间的作用力，进而通过该作用力来抑制车身的振动，达到减振的效果，保证车辆的平稳行驶。

Description

用于车辆的悬架装置及车辆

技术领域

本申请涉及车辆零部件技术领域，具体涉及一种用于车辆的悬架装置及具有该悬架装置的车辆。

背景技术

车辆在加减速等工况下，会出现比较严重的俯仰现象，不但影响车辆纵向行驶的舒适性，还会对前悬架产生很大冲击力，甚至对前悬架弹性元件造成破坏。车辆在进行急转弯及驶过崎岖路段时，有侧翻的风险，可能会给车载人员带来生命危险。

但是传统的悬架无法在不影响乘坐舒适性的前提下，改善车辆操纵性能，如防止车辆仰俯与侧翻。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本申请的主要目的在于提供一种能够防止车辆俯仰与侧翻的悬架装置。

为了实现上述目的，本申请具体采用以下技术方案：

本申请提供了一种用于车辆的悬架装置，该悬架装置包括，

减振电机，所述减振电机用于与车身相连。

传动机构，所述传动机构的一端用于与车轮相连，所述传动机构的另一端与所述减振电机相连，用于将车轮的直线运动转化为所述减振电机的旋转运动。

优选地，所述悬架装置还包括第一连接件和保护壳，所述保护壳的内部设置有空腔，所述减振电机设置于所述空腔内，所述第一连接件的一端与所述保护壳相连，所述第一连接件的另一端用于与车身相连。

优选地，所述悬架装置还包括第二连接件和安装座，所述传动机构安装于所述安装座，所述第二连接件的一端与所述安装座连接，所述第二连接件的另一端用于与车轮连接。

优选地，所述传动机构包括螺杆和螺母，所述螺母套设于所述螺杆并与所述螺杆螺纹连接，所述螺母与所述安装座固定连接，所述螺杆与所述减振电机的输出轴相连。

优选地，所述悬架装置还包括弹性件，所述弹性件套设于所述传动机构，所述弹性件的一端与所述保护壳相连，所述弹性件的另一端与所述安装座相连。

优选地，所述悬架装置还包括第一加速度传感器、第二加速度传感器和角度传感器，所述第一加速度传感器设置于所述保护壳，所述第二加速度传感器设置于所述安装座，所述角度传感器设置于所述减振电机。

相应地，本申请还提供了一种车辆，该车辆包括车身、车轮、限流电路及上述的悬架装置，所述悬架装置与所述车身及车轮分别相连，所述悬架装置中的所述减振电机具有第一电线和第二电线，所述第一电线经所述限流电路与所述第二电线相连。

优选地，该车辆包括至少两个车轮，每个车轮分别设置有一个所述的悬架装置，所述限流电路包括电阻R1和电感L1，各个所述悬架装置的第一电线与第二电线之间分别连接有电阻R1，相邻两个所述悬架装置的第一电线之间及相邻两个所述悬架装置的第二电线之间分别连接有电感L1。

优选地，所述电阻R1为可变电阻，所述车辆还包括控制单元，所述控制单元与所述电阻R1相连，所述控制单元用于控制所述电阻R1的阻值大小。

优选地，所述限流电路由电阻和电感相互连接组成，或者所述限流电路由电阻、电感及电容相互连接组成。

相比于现有技术，本申请的悬架装置包括减振电机和传动机构，其中，所述减振电机用于与车身相连；所述传动机构的一端用于与车轮相连，所述传动机构的另一端与所述减振电机相连；当车辆驶过不平顺路面时，车轮受到颠簸上下直线运动，传动机构将车轮的上下直线运动转化为减振电机的旋转运动，而减振电机旋转会产生感应电压，该感应电压经外部电路产生电流，该电流流过减振电机使减振电机输出力矩，再通过传动机构将该力矩转换为对车轮与车身之间的作用力，进而通过该作用力来抑制车身的振动，如俯仰或侧翻，达到减振的效果，保证车辆的平稳行驶。

附图说明

图1为本申请实施例的悬架装置的结构示意图。

图2为本申请实施例的车辆中的悬架装置与限流电路的连接示意图。

图3为本申请实施例的限流电路的示意图。

图4为本申请另一实施例的悬架装置的结构示意图。

图5为本申请实施例的限流电路的另一示意图。

附图标记：

1、悬架装置；

10、减振电机；

101、第一电线；

102、第二电线；

11、传动机构；

111、螺杆；

112、螺母；

12、第一连接件；

13、第二连接件；

14、保护壳；

141、空腔；

142、通孔；

15、安装座；

16、弹性件；

17、第一加速度传感器；

18、第二加速度传感器；

19、角度传感器；

20、传感器信号线；

2、限流电路；

3、控制单元。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1所示，本申请的实施例公开了一种用于车辆的悬架装置1，该车辆可以是汽车、摩托车、运输车、机械车及电动车等，该悬架装置1用于连接于车身与车轮之间，用于保证车辆行驶的稳定性。悬架装置1包括减振电机10、传动机构11、第一连接件12和第二连接件13。其中，减振电机10与传动机构11相连，减振电机10用于通过第一连接件12与车身连接，传动机构11用于通过第二连接件13与车轮相连。

具体地，传动机构11与减振电机10可以直接连接，也可以通过其他装置间接连接。第一连接件12与车身之间、第二连接件13与车轮之间可以是固定连接，也可以是活动连接，连接方式可以是焊接、粘接、卡接、链接、套接等多种连接方式中的一种或多种，连接方式在本实施例中不限定。

本申请在车轮驶过不平顺路面而受到颠簸时，传动机构11会将车轮的上下直线运动转化为减振电机10的旋转运动，而减振电机10旋转会产生感应电压，该感应电压经外部限流电路产生电流，当该电流流过减振电机10时，减振电机10输出力矩，进而通过该力矩的作用来抑制车身的振动，如俯仰，达到减振的效果，保证车辆的平稳行驶。

同时，在所有交通事故中，车辆侧翻事故的危害程度仅次于车辆碰撞事故。本申请中，当车辆的两侧都安装有该悬架装置时，在车辆转弯时，安装于车辆一侧的悬架装置会受力压缩，而安装于车辆另一侧的悬架装置会受力拉伸，则位于车辆两侧的悬架装置之间会产生电压差，即位于车辆两侧的悬架装置之间会有电流通过，使得减振电机会输出力矩，通过该力矩增加车辆悬架侧翻扭转刚度，进而起到防侧翻的作用。

为了便于安装减振电机10及传动机构11，悬架装置1还包括保护壳14和安装座15。保护壳14设置有空腔141和通孔142，通孔142位于空腔141的底部。传动机构11包括螺杆111和螺母112。组装时，将减振电机10安装于空腔141内，并且减振电机10的输出轴由通孔142穿出，第一连接件12的一端与保护壳14固定连接，第一连接件12的另一端与车身固定连接。螺杆111的一端与减振电机10的输出轴固定连接，螺杆111的另一端穿设于螺母112并与螺母112螺纹连接，螺母112安装于安装座15内并与安装座15固定连接。第二连接件13的一端与安装座15固定连接，第二连接件13的另一端与车轮固定连接。本申请通过将减振电机10安装于保护壳14内，也防止了灰尘进入减振电机10内而影响减振电机10的工作。

在本实施例中，传动机构11设置为丝杠传动机构，并且螺母112采用滚珠螺母，可以理解，在其他实施例中，传动机构也可以设置为任何可以实现上述传动作用的其他传动机构，如齿轮与齿条传动机构或涡轮与蜗杆传动机构等，而螺母112也可以采用普通螺母。

具体实现时，当车轮驶过不平顺路面，车轮做上下直线运动，第二连接件13及安装座15也随车轮做上下直线运动，安装座15的上下直线运动会带动螺母112沿螺杆111上下移动，而由于螺母112与螺杆111为螺纹连接，此时，螺杆111会做旋转运动，螺杆111的旋转运动又带动减振电机10的输出轴做旋转运运。即，传动机构11将车轮的上下直线运动转化为了减振电机10的旋转运动。而减振电机10旋转会产生感应电压，车轮受到的颠簸越大，减振电机10的转动速度就越快，所产生的感应电压越高。该感应电压经外部电路产生电流，并通过外部电路控制流过减振电机10的电流的大小，使减振电机10输出目标力矩，传动机构11再将该目标力矩转换第二连接件13与第一连接件12之间的作用力，进而通过该作用力来抑制车身的振动，达到减振的效果，保证车辆的平稳行驶。

本申请的悬架装置1还包括弹性件16、第一加速度传感器17、第二加速度传感器18和角度传感器19。具体安装时，弹性件16套设于传动机构11的外表面，并且弹性件16的一端与保护壳14连接，弹性件16的另一端与安装座15连接。第一加速度传感器17设置于保护壳14的外表面，第二加速度传感器18设置于安装座15的外表面，角度传感器19安装于减振电机10。

本申请通过弹性件16的设置，对第一连接件12与第二连接件13之间的运动起到缓冲的作用，同时本申请通过第一加速度传感器17获取第一连接件12的加速度参数，通过第二加速度传感器18获取第二连接件13的加速度参数，通过角度传感器19获取减振电机10的转动参数。

在本实施例中，弹性件16设为普通弹簧，可以理解，在其他实施例中，弹性件也可以设为其他能够提供弹性力的弹性件，如橡胶件。

如图2所示，相应地，本申请还公开了一种车辆，该车辆包括车身、车轮、上述的悬架装置1、限流电路2和控制单元3，悬架装置1的减振电机10具有第一电线101和第二电线102，车轮和悬架装置1分别设置有四个。组装时，该四个车轮分别安装于车身的下方，该四个悬架装置1分别设置于四个车轮，每个悬架装置1分别与车身及对应的车轮相连。同时，每个减振电机10的第一电线101经限流电路2与第二电线102相连，每个第一加速度传感器17、第二加速度传感器18及角度传感器19分别经传感器信号线20与控制单元3连接，控制单元3与限流电路2相连。

如图3所示，限流电路2包括电阻R1和电感L1，每个减振电机10的第一电线101与第二电线102之间分别连接有电阻R1，相邻两个悬架装置1的第一电线101之间及相邻两个悬架装置1的第二电线102之间分别连接有电感L1。其中，电阻R1为可调电阻，控制单元3通过调节电阻R1的大小调节流过减振电机10的电流大小。在本实施例中，限流电路由电阻和电感相互连接组成。可以理解，限流电路不限于由电阻和电感相互连接组成，比如：限流电路也可以由电阻、电感及电容相互连接组成，或者限流电流由电阻和电容相互连接组成。即，限流电路的连接方式不限于图3所示的电路，可以有不同的拓扑结构。

本申请的车辆在行驶时，当车辆的四个车轮都受到垂直向上的激励时，四个悬架装置1的第一电线101和第二电线102之间产生相同大小电压。因此，悬架装置1的第一电线101的电压相等，四个悬架装置1的第二电线102电压相等，电感L2中无电流通过，四个悬架装置1的减振电机10中流过的电流主要由各自电阻R1决定。

具体控制过程为：第二连接件13与第一连接件12之间的线性运动通过传动机构11转化为减振电机10的旋转运动。控制单元3通过第一加速度传感器17、第二加速度传感器18分别获取第一连接件12、第二连接件13的加速度参数，通过角度传感器19获取减振电机10的当前转动参数，然后根据所获取的加速度参数及转动参数得到限流电路中的目标电阻和电感参数，最后该控制单元3再根据该目标电阻和电感参数控制限流电路中的电阻R1的实际阻值，使减振电机10输出目标力矩，该力矩再通过传动机构11转换为对第一连接件12及第二连接件13之间的作用力，通过该作用力来抑制车身的振动，达到减振的效果，保证车辆的平稳行驶。

当车辆右转弯时，车身向左侧倾斜，左前轮悬架装置1与左后轮悬架装置1受压缩，右前轮悬架装置1与右后轮悬架装置1受拉伸，左右两侧的悬架装置1之间的电感L1两端有电压差，即，左右两侧的悬架装置1之间的电感L1两端有电流流过。由于电感L1引起电流的相位差，左右两侧的悬架装置1之间会产生作用力，该作用力能够增加悬架装置1侧翻扭转刚度，进而起到防侧翻作用。

本申请的悬架装置及车辆采用机械驱动与电路互联的方式以实现抑制车辆车身的振动、保证车身的稳定性的目的。与现有技术相比，造价及维护成本较低，结构简单，无需附加电源驱动，且没有较高的密封处理要求，对加工及制造工艺的要求也不高，加工及制造起来更容易，还消除了部分安全隐患，提高了车辆的安全性，同时，还保证了车身的稳定性。

如图4所示，本申请还公开了另一种实施方式的悬架装置1，本实施例中的悬架装置与上述的悬架装置的结构基本相同，其区别仅在于，本实施例的悬架装置不包括第一加速度传感器、第二加速度传感器及角速度传感。

如图5所示，本申请还公开了另一种车辆，该车辆包括车身、车轮、限流电路及图4所示的悬架装置，悬架装置1的减振电机10具有第一电线101和第二电线102，车轮和悬架装置1分别设置有四个，限流电路包括电阻R1和电感L1。组装时，该四个车轮分别安装于车身的下方，该四个悬架装置1分别设置于四个车轮，每个悬架装置1分别与车身及对应的车轮相连。每个减振电机10的第一电线101与第二电线102之间分别连接有电阻R1，相邻两个悬架装置1的第一电线101之间及相邻两个悬架装置1的第二电线102之间分别连接有电感L1。其中，电阻R1为固定电阻。

本申请由于电阻R1的阻值为固定值，因此，其在竖直方向上的减振性能由电阻R1的阻值决定，并且其同样能够防侧翻防俯仰。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于车辆的悬架装置，其特征在于，包括，

减振电机，所述减振电机用于与车身相连；

传动机构，所述传动机构的一端用于与车轮相连，所述传动机构的另一端与所述减振电机相连，用于将车轮的直线运动转化为所述减振电机的旋转运动。

2.根据权利要求1所述的悬架装置，其特征在于，所述悬架装置还包括第一连接件和保护壳，所述保护壳的内部设置有空腔；

所述减振电机设置于所述空腔内，所述第一连接件的一端与所述保护壳相连，所述第一连接件的另一端用于与车身相连。

3.根据权利要求2所述的悬架装置，其特征在于，所述悬架装置还包括第二连接件和安装座；

所述传动机构安装于所述安装座，所述第二连接件的一端与所述安装座连接，所述第二连接件的另一端用于与车轮连接。

4.根据权利要求3所述的悬架装置，其特征在于，所述传动机构包括螺杆和螺母；

所述螺母套设于所述螺杆并与所述螺杆螺纹连接，所述螺母与所述安装座固定连接，所述螺杆与所述减振电机的输出轴相连。

5.根据权利要求3所述的悬架装置，其特征在于，所述悬架装置还包括弹性件，所述弹性件套设于所述传动机构，所述弹性件的一端与所述保护壳相连，所述弹性件的另一端与所述安装座相连。

6.根据权利要求3所述的悬架装置，其特征在于，所述悬架装置还包括第一加速度传感器、第二加速度传感器和角度传感器，所述第一加速度传感器设置于所述保护壳，所述第二加速度传感器设置于所述安装座，所述角度传感器设置于所述减振电机。

7.一种车辆，其特征在于，该车辆包括车身、车轮、限流电路及权利要求1所述的悬架装置，

所述悬架装置与所述车身及车轮分别相连，所述悬架装置中的所述减振电机具有第一电线和第二电线，所述第一电线经所述限流电路与所述第二电线相连。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，该车辆包括至少两个车轮，每个车轮分别设置有一个所述的悬架装置，

所述限流电路包括电阻R1和电感L1，各个所述悬架装置的第一电线与第二电线之间分别连接有电阻R1；

相邻两个所述悬架装置的第一电线之间及相邻两个所述悬架装置的第二电线之间分别连接有电感L1。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述电阻R1为可变电阻，所述车辆还包括控制单元，所述控制单元与所述电阻R1相连，所述控制单元用于控制所述电阻R1的阻值大小。

10.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述限流电路由电阻和电感相互连接组成，或者所述限流电路由电阻、电感及电容相互连接组成，或者所述限流电路由电阻和电容相互连接组成。

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