一种高度可调的独立悬架及底盘系统的制作方法

1.本发明涉及汽车底盘系统结构设计技术领域，具体涉及一种高度可调的独立悬架及底盘系统。


背景技术：

2.当前汽车的可调式悬架系统，按调节的控制类型，可分为三大类：1、空气式可调悬架：空气式可调悬挂就是指利用空气压缩机形成压缩空气，并通过压缩空气来调节汽车底盘的离地间隙一种悬挂方式。2、液压式可调悬架：液压式可调悬挂就是指根据车速和路况，通过增减液压油的方式调整汽车底盘的离地间隙来实现车身高度升降变化的一种悬挂方式。3、电磁式可调悬架：电磁式可调悬挂就是指利用电磁反应来实现汽车底盘的高度升降变化的的一种悬挂方式。
3.上述悬架系统通过控制空气、液压油、电磁液等介质调节，一旦漏气、漏油就会造成系统失效，且对于高速、低速、突遇障碍等工况适应性不强。


技术实现要素：

4.基于上述表述，本发明提供了一种高度可调的独立悬架，以解决现有技术中悬架高度通过空气、液压油、电磁液调节工况适应性差的技术问题。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
6.一种高度可调的独立悬架，包括至少一个纵向摆臂、至少一个行星齿轮组件和涡轮蜗杆组件；
7.所述纵向摆臂具有固定端和摆动端，所述固定端用于与一侧的车轮架连接；
8.所述行星齿轮组件包括内齿圈、行星架、太阳轮、扭杆和若干行星轮，所述太阳轮同轴可转动的安装于所述内齿圈的内侧，所述行星架具有传动轴和若干支臂，所述行星轮一一对应的可转动的安装于所述支臂，所述行星架和所述内齿圈中的一种与车架固定连接，另一种与所述摆动端连接并可在所述摆动端的带动下转动，所述行星轮分别与所述太阳轮和所述内齿圈啮合传动，所述扭杆的一端同轴固定于所述太阳轮远离所述纵向摆臂的一侧；
9.所述蜗轮蜗杆组件包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮与所述扭杆的另一端同轴固定，所述蜗杆可转动的安装于车架上并与所述蜗轮啮合，所述蜗杆的展开螺旋角小于所述蜗轮蜗杆的接触摩擦角。
10.与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下有益技术效果：
11.本发明提供的独立悬架，采用行星齿轮组件和涡轮蜗杆组件的机械结构配合调节悬架高度，没有漏气、漏油的隐患，安全可靠，调节迅速直接，且工况适应性强，可以兼顾高速行驶的稳定性和低速行驶的通过性。
12.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
13.进一步的，所述内齿圈固定连接于所述车架，所述传动轴可转动的连接于摆动端。
14.进一步的，所述独立悬架包括两个纵向摆臂和两个行星齿轮组件，两个所述纵向摆臂的固定端分别与两个车轮架连接；两个所述扭杆分别同轴固定于所述蜗轮的两侧。
15.进一步的，所述蜗轮蜗杆组件还包括驱动机构，所述驱动机构安装于所述机架上并与所述蜗杆驱动连接，以用于驱动所述蜗杆转动。
16.进一步的，所述驱动机构为电机。
17.进一步的，所述纵向摆臂上安装有减震弹簧。
18.本技术还提供了一种底盘系统，其包括两个上述的独立悬架，每一所述独立悬架包括两个纵向摆臂和两个行星齿轮组件，两个所述纵向摆臂的固定端分别与两个车轮架连接；两个所述扭杆分别同轴固定于所述蜗轮的两侧，两个独立悬架分别设置于车体的前端和后端并对应于前车轮架和后车轮架设置，所述行星架与车架固定连接，所述内齿圈与所述纵向摆臂的摆动端连接并可在所述摆动端的带动下转动，每一个位于前端的内齿圈与位于后端同一侧的内齿圈通过连接件同步转动连接。
19.进一步的，所述内齿圈的外侧具有链齿，所述连接件为连接两个内齿圈的链条。
20.进一步的，前端独立悬架和后端独立悬架的内齿圈的扭矩比为1:1。
附图说明
21.图1为本发明实施例一提供的一种高度可调的独立悬架的结构示意图；
22.图2为本发明实施例二中独立悬架的结构示意图；
23.图3为本发明实施例二提供的底盘系统的结构示意图。
具体实施方式
24.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
25.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
26.可以理解，空间关系术语例如“在
……
下”、“在
……
下面”、“下面的”、“在
……
之下”、“在
……
之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在
……
下面”和“在
……
下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
27.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
28.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特
征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
29.实施例一
30.如图1所示，本技术实施例提供了一种高度可调的独立悬架，包括至少一个纵向摆臂1、至少一个行星齿轮组件2和涡轮蜗杆组件3。
31.当纵向摆臂1、行星齿轮组件2的数目均为一个时，该独立悬架可以实现单边高度的调节，在本技术优选的实施例中，所述独立悬架包括两个纵向摆臂和两个行星齿轮组件。
32.所述纵向摆臂1具有固定端11和摆动端12，两个所述纵向摆臂1的固定端11分别与两个车轮架连接；其中车轮架10通过轮端总成与车轮连接。
33.所述行星齿轮组件2包括内齿圈21、行星架22、太阳轮23、扭杆24和多个行星轮25。
34.其中，所述太阳轮23同轴可转动的安装于所述内齿圈21的内侧，所述行星架22具有传动轴221和多个支臂222，所述行星轮25一一对应的可转动的安装于所述支臂222，所述内齿圈21固定连接于所述车架20，所述传动轴221可转动的连接于摆动端12并可在所述摆动端12的带动下转动，所述行星轮25分别与所述太阳轮23和所述内齿圈21啮合传动，所述扭杆24的一端同轴固定于所述太阳轮23远离所述纵向摆臂1的一侧。
35.在本技术的另一些实施例中，也可以是所述行星架22与车架20固定连接，所述内齿圈21与所述纵向摆臂1的摆动端12连接并可在所述摆动端12的带动下转动。
36.所述蜗轮蜗杆组件3包括蜗轮31和蜗杆32，所述蜗轮31与所述扭杆24的另一端同轴固定，两个所述扭杆24分别同轴固定于所述蜗轮31的两侧，所述蜗杆32可转动的安装于车架20上并与所述蜗轮31啮合，所述蜗杆32的展开螺旋角小于所述蜗轮蜗杆的接触摩擦角，进而使得该蜗轮蜗杆可以自锁，即只能由蜗杆32带动蜗轮31，不能由蜗轮31带动蜗杆32。
37.可以理解的是，本技术中可转动的连接均是通过轴承配合实现，此连接方式属于本领域常用的技术手段，在此不做赘述。
38.优选的，所述纵向摆臂1上安装有减震弹簧。
39.当车轮跳动时，纵向摆臂1带动行星架22旋转，由于内齿圈21固定，行星架22旋转时带动太阳轮23旋转，此时扭杆24扭转变形，由于蜗轮蜗杆自锁，扭杆24无法带动蜗轮31转动，蜗杆32锁止不动，扭转能量被纵向摆臂1上端的减震弹簧吸收，从而起到压缩减震的效果，另外当悬架高度需要调整时，通过蜗杆32转动带动蜗轮31旋转，动力由扭杆24传递至太阳轮23，太阳轮23转动带动行星架22转动，既而带动纵向摆臂1上下摆动，从而改变底盘离地高度。
40.上述蜗杆32的旋转调节方式不限，在本实施例中，优选为如下调节方式：所述蜗轮蜗杆组件还包括电机33，所述电机33安装于所述机架20上并与所述蜗杆32驱动连接，以用于驱动所述蜗杆32转动；在另一些实施例中，蜗杆32也可以采用人工调节方式或者设定电控系统根据行车工况自动调节的调节方式。
41.该调节高度的具体方式不限于电机驱动，可以是人工手动调节，也可以是由电控系统随时根据工况调节。
42.实施例二
43.如图2及图3所示，本技术还提供了一种底盘系统，其包括两个上述实施例中的独
立悬架，本事实例中的独立悬架采用行星架22与车架20固定连接，所述内齿圈21与所述纵向摆臂1的摆动端12连接并可在所述摆动端12的带动下转动的方式，两个独立悬架分别设置于车体的前端和后端并对应于前车轮架和后车轮架设置，每一个位于前端的内齿圈21与位于后端同一侧的内齿圈21通过连接件同步转动连接。
44.在本实施例中，所述内齿圈21的外侧具有链齿，所述连接件为连接两个内齿圈21的链条4。
45.在其他实施例中，链条也可以采用蜗轮蜗杆结构代替。
46.在本实施例中，前端独立悬架和后端独立悬架的内齿圈的扭矩比为1:1，形成等力臂结构设计，在其他实施例中，也可以根据前后轴荷大小分配扭矩比。
47.由于前端和后端的内齿圈21均通过链轮链条结构连接，纵向摆臂1与内齿圈21连接；进而保证前后轮胎的跳动方向趋势是相反的，即一侧轮胎有上跳的趋势时，另外一侧车轮有下跳的趋势，由于采用了等力臂的链轮，作用在前后端的内齿圈21的的转矩是相同的，前后轮胎受的压力也是相等的；整车的重量始终被均分作用在前后轮上，保证了前后轮始终与地面接触，增加了驱动力。
48.具体的，本实施例使用过程中，当车轮上下跳动时，纵向摆臂1带动内齿圈21旋转。此时行星架22通过车架固结，内齿圈21带动行星轮25转动，行星轮25带动太阳轮23旋转由于蜗轮蜗杆自锁，扭杆24无法带动蜗轮31转动，蜗杆32锁止不动，仅有扭杆24扭转变形，能量被纵向摆臂1上端的减震弹簧吸收，当悬架高度需要调节时，通过电机驱动蜗杆32，带动蜗轮31转动，蜗轮31通过扭杆24带动太阳轮23旋转，太阳轮23带动行星轮25转动，行星轮25带动内齿圈21转动，此时内齿圈21和纵向摆臂1固结，进而改变纵向摆臂1的高度位置，从而改变底盘离地高度。
49.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。