CN219564687U - 一种双纵臂悬架结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种双纵臂悬架结构及车辆，涉及悬架技术领域，固定架、上纵臂、下纵臂和车架连接形成平行四边形结构；悬架升降缓冲装置穿过中空避让孔，悬架升降缓冲装置的底端铰接于下纵臂、顶端铰接于车身，悬架升降缓冲装置能够上升和下降调节车身的高度，并且起到缓冲作用，当车身与转向轮总成相对竖向移动时，平行四边形结构改变自身的形态，并始终保持车身与转向轮总成的相对角度，不影响转向轮总成；转向驱动装置的两端分别铰接安装于固定架和转向节臂之间，转向驱动装置伸缩从而驱动转向节臂相对于转向轴转动，从而调节转向轮总成的角度实现转向；本实用新型的车轮纵向跳动与车轮转向相互独立，互不干涉。

Description

一种双纵臂悬架结构及车辆

技术领域

本实用新型涉及悬架技术领域，更进一步涉及一种双纵臂悬架结构。此外，本实用新型还涉及一种车辆。

背景技术

目前一些专用车辆或汽车上，一般都使用单纵臂悬架结构，其优势是当车轮跳动时，车轮相对车身的外倾角和轮距基本都不发生变化，且其纵向跳动行程较大，可以满足车辆涉水等复杂工况；但该结构也使得车轮无法实现主动转向，因而不能作为转向轮。

双纵臂悬架方案目前也较少，主要是难以克服轮胎纵向跳动与转向运动的相互牵连。目前已有的双纵臂悬架方案直接使用驱动电机带动转向轴转动，从而实现轮胎的转向；原理非常简单，但弊端同样特别明显，电机不能过大，否则转轴中心到轮胎中心距离过大，导致转向阻力矩大大增加；电机小则功率小，能克服的阻力矩也就小，因而该方案仅使用于转向阻力不大的情形，即用在整车重量不大的情况下。另一方面，由于转向电机中心离轮胎近也就使得纵臂与轮胎的横向距离小，这样轮胎的转向角将极为有限，否则轮胎将在转动过程中与纵臂干涉。

对于本领域的技术人员来说，如何保证车轮纵向跳动与转向运动不相互干涉，是目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种双纵臂悬架结构，通过双纵臂悬架结构实现车轮的纵向跳动与车轮转向相互独立，实现悬架的纵向运动与转向运动的解耦，具体方案如下：

一种双纵臂悬架结构，包括

纵向运动总成，包括固定架、上纵臂、悬架升降缓冲装置、下纵臂，所述固定架、所述上纵臂、所述下纵臂和车架连接形成平行四边形结构；所述上纵臂设置中空避让孔，所述悬架升降缓冲装置穿过所述中空避让孔，所述悬架升降缓冲装置的底端铰接于所述下纵臂、顶端铰接于车身；

转向运动总成，包括转向驱动装置、转向节臂、固定座、转向轴，所述固定座安装于转向轮总成，所述转向节臂和所述转向轴安装于所述固定座，所述转向驱动装置的两端分别铰接安装于所述固定架和所述转向节臂之间，所述转向驱动装置能够伸缩从而驱动所述转向节臂、进而使所述转向轮总成围绕所述转向轴实现转向。

可选地，所述转向驱动装置、所述上纵臂、所述下纵臂共面设置。

可选地，以所述上纵臂与所述固定架的铰接点、以及所述下纵臂与所述固定架的铰接点的连线为界，所述上纵臂和所述下纵臂位于同一侧、所述转向驱动装置位于另一侧。

可选地，所述固定架贯通设置用于穿过所述转向节臂的转向避让孔、以及用于铰接所述上纵臂和所述下纵臂的固结孔；

所述固定架的其中一个侧壁凸出设置用于安装自润滑轴承的轴承端盖。

可选地，所述固定架的上侧设置为开放式结构，用于避让安装所述转向驱动装置和管线。

可选地，所述转向驱动装置与所述固定架的铰接安装孔在所述固定架的宽度方向上呈偏心设置。

可选地，所述转向驱动装置为油缸、电动缸或者气缸；

所述悬架升降缓冲装置为油缸或者油气弹簧。

可选地，所述转向驱动装置设置行程传感器，所述转向节臂设置角度传感器，所述行程传感器和所述角度传感器双重限定转向极限角度。

可选地，所述固定座采用剖分式结构。

本实用新型还提供一种车辆，包括上述任一项所述的双纵臂悬架结构。

本实用新型提供一种双纵臂悬架结构，固定架、上纵臂、下纵臂和车架连接形成平行四边形结构；悬架升降缓冲装置穿过中空避让孔，悬架升降缓冲装置的底端铰接于下纵臂、顶端铰接于车身，悬架升降缓冲装置能够上升和下降调节车身的高度，并且起到缓冲作用，当车身与转向轮总成相对竖向移动时，平行四边形结构改变自身的形态，并始终保持车身与转向轮总成的相对角度，不影响转向轮总成；转向驱动装置的两端分别铰接安装于固定架和转向节臂之间，转向驱动装置伸缩从而驱动转向节臂相对于转向轴转动，从而调节转向轮总成的角度实现转向；本实用新型的车轮纵向跳动与车轮转向相互独立，互不干涉。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型双纵臂悬架结构与转向轮总成一种具体实施例相互配合的轴测示意图；

图2为本实用新型双纵臂悬架结构与转向轮总成一种具体实施例相互配合的另一角度轴测示意图；

图3为转向轮总成及相关结构的示意图；

图4为本实用新型双纵臂悬架结构处于低位的正视示意图；

图5为本实用新型双纵臂悬架结构处于高位的正视示意图；

图6为本实用新型双纵臂悬架结构左转向状态的俯视示意图；

图7为本实用新型双纵臂悬架结构右转向状态的俯视示意图；

图8为固定架一种具体实施例的示意图。

图中包括：

转向轮总成1、转向节臂11、角度传感器12、固定座13、转向轴14、固定架2、铰接安装孔21、转向避让孔22、固结孔23、轴承端盖24、转向驱动装置3、上纵臂4、中空避让孔41、悬架升降缓冲装置5、下纵臂6。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种双纵臂悬架结构，通过双纵臂悬架结构实现车轮的纵向跳动与车轮转向相互独立，实现悬架的纵向运动与转向运动的解耦，两者的运动相互独立，纵向运动不会引起转向运动，转向也不会引起轮胎的纵向跳动。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本实用新型的双纵臂悬架结构进行详细的介绍说明。

结合图1、图2，本实用新型提供一种双纵臂悬架结构，该双纵臂悬架结构包括纵向运动总成和转向运动总成，纵向运动总成和转向运动总成两者能够实现相对独立的运动，纵向运动总成运动不会改变转向运动总成的角度，转向运动总成转向不会改变纵向运动总成的竖向位置。

纵向运动总成包括固定架2、上纵臂4、悬架升降缓冲装置5、下纵臂6等结构，固定架2、上纵臂4、下纵臂6和车架(车架并未在附图中展示)连接形成平行四边形结构，也即固定架2、上纵臂4、下纵臂6和车架形成四个铰接点，四个铰接点的连线围成平行四边形，平行四边形结构在改变形态时，相对的两条边始终保持平行。

上纵臂4设置中空避让孔41，避让孔41呈竖向贯通设置，悬架升降缓冲装置5沿竖向设置，悬架升降缓冲装置5可以完成垂直于水平面，也可以略呈倾斜，通常情况下悬架升降缓冲装置5的弹性缓冲方向并不完全垂直于水平面，而是呈一定的倾角。上纵臂4中间做成中空，以方便悬架升降缓冲装置5穿过，并避免车辆在上下高度调节时和悬架升降缓冲装置5干涉。

悬架升降缓冲装置5穿过上纵臂4开设的避让孔41，悬架升降缓冲装置5沿竖直方向在水平面内的投影与上纵臂4沿竖直方向在水平面内的投影存在重合部分，悬架升降缓冲装置5的支撑更加平衡稳定。悬架升降缓冲装置5的底端铰接于下纵臂6、悬架升降缓冲装置5的顶端铰接于车身，悬架升降缓冲装置5承载车身的重量，结合图4、图5，当悬架升降缓冲装置5处于回缩状态时，与车身连接的位置(图4、图5中的左侧)保持在低位，车身高度较低；当悬架升降缓冲装置5处于伸展状态时，与车身连接的位置保持在高位，车身高度较高。悬架升降缓冲装置5既能够主动地改变自身的总长度，从而实现车身高度调节，也能够被动地吸收一部分车轮相对于地面的纵向跳动，对车身起到缓冲的作用，实现吸能缓冲。

转向运动总成包括转向驱动装置3、转向节臂11、固定座13、转向轴14等结构；结合图3，固定座13安装于转向轮总成1，固定座13起到支撑的作用，固定座13与转向轮总成1同步转向。转向节臂11和转向轴14安装于固定座13，转向节臂11固定安装于固定座13，转向节臂11呈横向延伸，凸出于车轮的内侧；转向轴14转动安装于固定座13，转向轴14可以垂直于水平面，也可以存在一定的倾斜，这些具体的结构都应包含在本实用新型的保护范围之内。一个转向轮总成1上对应设置两个转向轴14，两个转向轴14共线设置。

转向轴14和固定座13能够相对转动，转向时固定座13围绕转向轴14转动，从而实现车轮行进方向改变。转向轴14固定安装于固定架2，可以想到的替代方案时，转向轴14固定于固定座13、转动安装于固定架2，同样可以实现车轮方向改变的效果。

结合图1、图2、图6、图7、转向驱动装置3的两端分别铰接安装于固定架2和转向节臂11之间，也即转向驱动装置3的一端铰接于固定架2、另一端铰接于转向节臂11；转向驱动装置3能够伸缩从而驱动转向节臂11、进而使转向轮总成1围绕转向轴14实现转向。当转向驱动装置3伸缩调节长度时，连接于固定架2的铰接点不动，连接于转向节臂11的铰接点对转向节臂11施加推力或拉力，转向节臂11进而对固定座13施加扭矩，从而使固定座13相对于转向轴14旋转，进而实现转向轮总成1的转向。

本实用新型提供的双纵臂悬架结构，设置有上纵臂4和下纵臂6两个纵臂结构，上纵臂4和下纵臂6充当平行四边形结构的两条平行边，固定架2和车身充当平行四边形结构的另外两条平行边；当车身与转向轮总成1发生纵向相对运动时，固定架2和车身之间的相对角度关系并不改变，因此车轮纵向移动(包括车身高度的主动调节、以及转向轮总成1相对于地面的跳动)均不会影响车轮的转向角度与车身之间的关系。同样地，转向轮总成1相对于车身的角度改变(也即转向)也不会影响固定架2和车身的相对角度，并不改变固定架2和车身的相对位置关系，实现悬架的纵向运动与转向运动的解耦，两者的运动相互独立，纵向运动不会引起转向运动，转向也不会引起轮胎的纵向跳动。

在上述方案的基础上，结合图1、图2，本实用新型提供的转向驱动装置3、上纵臂4、下纵臂6共面设置，上纵臂4和下纵臂6所在的平面与转向驱动装置3的伸缩方向处于同一面内，转向驱动装置3在车辆的长度方向上延伸，可以降低对车内横向空间的占用。此种结构可以允许转向轴14(回转中心)得离轮胎较近，从而有效降低转向所用的推拉力。

以上纵臂4与固定架2的铰接点、以及下纵臂6与固定架2的铰接点的连线为界，上纵臂4和下纵臂6位于同一侧、转向驱动装置3位于另一侧。结合图4、图5，其中的虚线为上纵臂4与固定架2的铰接点以及下纵臂6与固定架2的铰接点所在的直线，上纵臂4和下纵臂6位于虚线左侧，转向驱动装置3位于虚线右侧。转向驱动装置3和平行四边形结构位于不同的位置，可以避免对上纵臂4和下纵臂6的运动产生干涉。

结合图8，本实用新型的固定架2贯通设置用于穿过转向节臂11的转向避让孔22、以及用于铰接上纵臂4和下纵臂6的固结孔23；转向避让孔22和固结孔23均呈横向贯通设置，转向避让孔22在车辆的前后方向上具有一定的长度，可以满足转向节臂11的避让范围。固结孔23设置两个，每个固结孔23分别对应安装一个铰接轴，将上纵臂4和下纵臂6分别铰接于一个固结孔23。

固定架2的其中一个侧壁凸出设置用于安装自润滑轴承的轴承端盖24，轴承端盖24凸出于固定架2的侧壁，可以将轴承安装到轴承端盖24上，采用自润滑轴承，用以减小轴的转动摩擦力。

固定架2的上侧设置为开放式结构，用于避让安装转向驱动装置3和管线。结合图8，其中A表示固定架2上侧设置的开放式结构，固定架2的上侧不封闭，可以将转向驱动装置3从此开放结构放入固定架2，并且转向驱动装置3的管线等可以从此开放结构引出到外部。

结合图6、图7，转向驱动装置3与固定架2的铰接安装孔21在固定架2的宽度方向上呈偏心设置，也即转向驱动装置3与固定架2的铰接点并不在固定架2的中间，而是偏向其中一侧，可以利用固定架2内部的宽度空间。

具体地，本实用新型的转向驱动装置3为油缸、电动缸或者气缸；悬架升降缓冲装置5为油缸或者油气弹簧。当整车吨位较大时转向驱动装置3为油缸，当整车吨位不大时转向油缸可以用电动缸或者气缸代替。

转向驱动装置3设置行程传感器，行程传感器用于检测转向驱动装置3的伸缩量。转向节臂11设置角度传感器12，角度传感器12的外壳固定在转向节臂11上，转轴固定在旋转轴14上，从而用来检测轮胎的转向角度。行程传感器和角度传感器12双重限定转向极限角度，行程传感器和角度传感器12一起实现转向极限角度的双重保护。

固定座13采用剖分式结构，也即固定座13采用两个半环形结构拼接构成，通过螺栓等连接方式相对固定，形成一整个圆环结构，内圈用于安装转向轴14。固定座13为剖分式结构，以保证旋转轴14的安装便捷性。

本实用新型还提供一种车辆，包括上述的双纵臂悬架结构，该车辆可以达到相同的技术效果。车辆的其他部分结构请参考现有技术，本实用新型在此不再赘述。采用本实用新型提供的新型双纵臂结构可以实现悬臂纵向运动与转向运动的相互独立，且可以满足悬架的大行程需求。其次应用更为广泛，不受车辆转向阻力矩的限制，可以用在更大吨位车辆上使用。再者，转向节臂的回转中心可以做得离轮胎较近，从而有效降低转向所用的推拉力，可以减小转向油缸的整体尺寸，使得整体结构更为紧凑。最后由于纵臂离轮胎的横向距离较大，这样可以使得将轮胎的转角范围更大，转向灵活性大大增加。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种双纵臂悬架结构，其特征在于，包括

纵向运动总成，包括固定架(2)、上纵臂(4)、悬架升降缓冲装置(5)、下纵臂(6)，所述固定架(2)、所述上纵臂(4)、所述下纵臂(6)和车架连接形成平行四边形结构；所述上纵臂(4)设置中空避让孔(41)，所述悬架升降缓冲装置(5)穿过所述中空避让孔(41)，所述悬架升降缓冲装置(5)的底端铰接于所述下纵臂(6)、顶端铰接于车身；

转向运动总成，包括转向驱动装置(3)、转向节臂(11)、固定座(13)、转向轴(14)，所述固定座(13)安装于转向轮总成(1)，所述转向节臂(11)和所述转向轴(14)安装于所述固定座(13)，所述转向驱动装置(3)的两端分别铰接安装于所述固定架(2)和所述转向节臂(11)之间，所述转向驱动装置(3)能够伸缩从而驱动所述转向节臂(11)、进而使所述转向轮总成(1)围绕所述转向轴(14)实现转向。

2.根据权利要求1所述的双纵臂悬架结构，其特征在于，所述转向驱动装置(3)、所述上纵臂(4)、所述下纵臂(6)共面设置。

3.根据权利要求2所述的双纵臂悬架结构，其特征在于，以所述上纵臂(4)与所述固定架(2)的铰接点、以及所述下纵臂(6)与所述固定架(2)的铰接点的连线为界，所述上纵臂(4)和所述下纵臂(6)位于同一侧、所述转向驱动装置(3)位于另一侧。

4.根据权利要求2所述的双纵臂悬架结构，其特征在于，所述固定架(2)贯通设置用于穿过所述转向节臂(11)的转向避让孔(22)、以及用于铰接所述上纵臂(4)和所述下纵臂(6)的固结孔(23)；

所述固定架(2)的其中一个侧壁凸出设置用于安装自润滑轴承的轴承端盖(24)。

5.根据权利要求2所述的双纵臂悬架结构，其特征在于，所述固定架(2)的上侧设置为开放式结构，用于避让安装所述转向驱动装置(3)和管线。

6.根据权利要求2所述的双纵臂悬架结构，其特征在于，所述转向驱动装置(3)与所述固定架(2)的铰接安装孔(21)在所述固定架(2)的宽度方向上呈偏心设置。

7.根据权利要求2所述的双纵臂悬架结构，其特征在于，所述转向驱动装置(3)为油缸、电动缸或者气缸；

所述悬架升降缓冲装置(5)为油缸或者油气弹簧。

8.根据权利要求2所述的双纵臂悬架结构，其特征在于，所述转向驱动装置(3)设置行程传感器，所述转向节臂(11)设置角度传感器(12)，所述行程传感器和所述角度传感器(12)双重限定转向极限角度。

9.根据权利要求2所述的双纵臂悬架结构，其特征在于，所述固定座(13)采用剖分式结构。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的双纵臂悬架结构。