阅读说明：本技术 一种车身姿态可调的双叉臂悬架结构 (Double-fork arm suspension structure with adjustable vehicle body posture ) 是由 吴宗乐 柯江林 叶乐舟 欧阳海 张健 于 2020-04-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种车身姿态可调的双叉臂悬架结构,包括转向节支架和连接于转向节支架上的双叉臂,所述转向节支架上连接有滚珠丝杠机构,所述滚珠丝杠机构位于所述双叉臂上方,所述滚珠丝杠机构包括丝杠和可沿所述丝杠垂直升降的滚珠滑台,所述滚珠滑台上固定有用于支撑车身的支撑机构,所述丝杠连接有用于驱动其转动的蜗轮蜗杆机构。基于螺旋弹簧结构,通过使用滚珠丝杠结构来调节车辆的姿态,结构简单、易于布置、成本低廉。采用蜗轮蜗杆结构传动,具有自锁功能,结构可靠。通过控制悬架高度,实现不同的离地间隙,使车辆在保证操控性的同时提高了通过性。通过车辆的四个悬架相互独立,可通过控制悬架两侧的高度差,提高车辆抗侧倾能力。(The invention discloses a double-fork-arm suspension structure with an adjustable vehicle body posture, which comprises a steering knuckle support and double fork arms connected to the steering knuckle support, wherein a ball screw mechanism is connected to the steering knuckle support and positioned above the double fork arms, the ball screw mechanism comprises a screw and a ball sliding table capable of vertically lifting along the screw, a supporting mechanism for supporting a vehicle body is fixed on the ball sliding table, and the screw is connected with a worm gear mechanism for driving the screw to rotate. Based on the spiral spring structure, the posture of the vehicle is adjusted by using the ball screw structure, and the device is simple in structure, easy to arrange and low in cost. The worm gear structure is adopted for transmission, so that the self-locking mechanism has a self-locking function and a reliable structure. Through controlling the suspension height, realize different ground clearance, make the vehicle improve trafficability characteristic when guaranteeing the nature controlled. The four suspensions of the vehicle are mutually independent, and the anti-roll capability of the vehicle can be improved by controlling the height difference of the two sides of the suspensions.)

一种车身姿态可调的双叉臂悬架结构

技术领域

本发明涉及汽车底板技术领域，具体地指一种车身姿态可调的双叉臂悬架结构。

背景技术

车辆在设计时，一般会考虑其姿态高低，过高或过低的姿态值都会影响车辆的性能。过低的姿态会影响车辆的通过性；但过高的姿态又会使车辆重心偏高，影响其操纵稳定性。为了减小姿态对车辆性能的影响，姿态可调悬架就应运而生。

目前市面上绝大多数的姿态可调悬架都是油气弹簧悬架。通过控制油气弹簧内部的压力，实现对弹簧高度、刚度的调节，从而改变车辆姿态。油气弹簧具有提高不同工况下的乘坐舒适性、提高通过性、减轻轮胎磨损、减低车辆载荷波动、提高车辆附着力等诸多优点。但另一方面，由于油气弹簧密封性要求高、易老化、耐久性差、成本高等缺点，导致其通常只能用于中高端车型。

另外也有通过机械传动调节姿态的悬架，比如CN201220045216.6(一种汽车车身离地间隙自动调整装置)和CN201910605271.2(一种双叉臂悬架、双叉臂悬架自动调节系统及方法)介绍的通过电动升降改变车身高度的方法。但这些结构均安装在转向节或者弹簧端部等狭小空间，不利于升降机构布置，并且这些电动升降装置不能通过机构自锁，存在一定危险性。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种具有自锁性能、便于布置的车身姿态可调的双叉臂悬架结构。

为实现此目的，本发明所设计的车身姿态可调的双叉臂悬架结构，包括转向节支架和连接于转向节支架上的双叉臂，其特征在于：所述转向节支架上连接有滚珠丝杠机构，所述滚珠丝杠机构位于所述双叉臂上方，所述滚珠丝杠机构包括丝杠和可沿所述丝杠垂直升降的滚珠滑台，所述滚珠滑台上固定有用于支撑车身的支撑机构，所述丝杠连接有用于驱动其转动的蜗轮蜗杆机构。

进一步的，所述转向节支架的顶部和底部分别固定连接有上叉臂连接支架和下叉臂连接支架，所述上叉臂连接支架的底部和所述下叉臂连接支架的底部分别铰接连接有一个叉臂；所述滚珠丝杠机构连接于所述上叉臂连接支架的顶部。

进一步的，所述滚珠丝杠机构包括丝杠底座，所述丝杠底座的中部铰接连接有与其垂直的所述丝杠，所述丝杠顶部连接有所述蜗轮蜗杆机构，所述丝杠底座的左右两侧分别固定有一根与其垂直的导向杆；所述滚珠滑台的中部开设有与所述丝杠配合的螺纹孔，所述滚珠滑台的左右两侧分别开设有一个和所述导向杆配合的通孔。

进一步的，所述滚珠滑台的螺纹孔与所述丝杠的螺纹之间设有滚珠。

进一步的，所述丝杠包括中部的丝杠螺纹段、同轴固定连接于所述丝杠螺纹段顶部的丝杠上铰接轴段和同轴固定连接于所述丝杠螺纹段底部的丝杠下铰接轴段；所述丝杠上铰接轴段铰接连接有蜗轮蜗杆安装板，所述蜗轮蜗杆安装板固定于所述导向杆上，所述蜗轮蜗杆机构设置于所述蜗轮蜗杆安装板上；所述丝杠下铰接轴段铰接连接于所述丝杠底座内。

进一步的，所述蜗轮蜗杆安装板的中部开有轴承安装孔，所述轴承安装孔内过盈配合有丝杠上端连接轴承，所述丝杠上铰接轴段为阶梯轴段，包括与所述丝杠上端连接轴承配合的丝杠第一上铰接轴段和与所述丝杠第一上铰接轴段同轴固定连接的丝杠第二上铰接轴段，所述丝杠第二上铰接轴段的直径小于所述丝杠第一上铰接轴段的直径，所述丝杠第二上铰接轴段连接所述蜗轮蜗杆机构。

进一步的，所述蜗轮蜗杆机构包括固定于所述蜗轮蜗杆安装板上的电机、与所述电机连接的蜗杆和与所述丝杠第二上铰接轴段连接并与所述丝杠第二上铰接轴段过盈配合的蜗轮，所述蜗杆与所述蜗轮啮合。

进一步的，所述丝杠底座的中部上端开有底座上凹槽，所述底座上凹槽内过盈配合有丝杠下端连接轴承，所述丝杠下铰接轴段连接于所述丝杠下端连接轴承内。

进一步的，所述上叉臂连接支架的顶部固定有丝杠底座连接支架，所述丝杠底座连接支架上垂直设有支架连接轴；所述丝杠底座的中部下端开有底座下凹槽，所述底座上凹槽内过盈配合有底座连接轴承，所述底座连接轴承连接于所述支架连接轴上。

更进一步的，所述支撑机构包括固定于所述滚珠滑台上的减振器和位于所述减振器上方的车身支撑支架，所述减振器包括垂直设置的减振器连杆，所述减振器连杆的顶部固定有可与所述车身支撑支架配合、限制车身支撑支架下移位置的限位块，所述车身支撑支架和所述减振器之间连接有支撑弹簧。

本发明的有益效果是：基于螺旋弹簧结构，通过使用滚珠丝杠结构来调节车辆的姿态，结构简单、易于布置、成本低廉。采用蜗轮蜗杆结构传动，具有自锁功能，结构可靠。通过控制悬架高度，实现不同的离地间隙，使车辆在保证操控性的同时提高了通过性。通过车辆的四个悬架相互独立，可通过控制悬架两侧的高度差，提高了车辆的抗侧倾能力。

附图说明

图1为本发明悬架结构轴测图；

图2为本发明悬架结构爆炸图；

图3为本发明升降平台总成剖视图；

图4为本发明丝杠底座与导向杆的连接轴测图；

图5为图4的纵向剖视图；

图6为本发明丝杠轴测图；

图7为本发明双悬臂悬架与车身连接示意图；

其中，1—转向节支架，2—丝杠(2.1—丝杠上铰接轴段，2.2—丝杠螺纹段，2.3—丝杠下铰接轴段)，3—滚珠滑台，4—上叉臂连接支架，5—下叉臂连接支架，6—叉臂，7—丝杠底座(7.1—底座上凹槽，7.2—底座下凹槽)，8—导向杆，9—蜗轮蜗杆安装板，10—丝杠上端连接轴承，11—丝杠第一上铰接轴段，12—丝杠第二上铰接轴段，13—电机，14—蜗杆，15—蜗轮，16—丝杠下端连接轴承，17—丝杠底座连接支架，18—支架连接轴，19—底座连接轴承，20—减振器，21—车身支撑支架，22—减振器连杆，23—限位块，24—支撑弹簧，25—车身，26—平键，27—螺钉，28—上球销，29—下球销。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1—7所示的车身姿态可调的双叉臂悬架结构，包括转向节支架1，转向节支架1的顶部和底部分别固定连接有上叉臂连接支架4和下叉臂连接支架5，上叉臂连接支架4的底部和下叉臂连接支架5的底部分别铰接连接有一个叉臂6；滚珠丝杠机构连接于上叉臂连接支架4的顶部。

滚珠丝杠机构包括丝杠底座7，丝杠底座7的中部铰接连接有与其垂直的丝杠2，丝杠2连接有可沿丝杠2垂直升降的滚珠滑台3，滚珠滑台3上固定有用于支撑车身25的支撑机构，丝杠2顶部连接有用于驱动其转动的蜗轮蜗杆机构。

丝杠底座7的左右两侧分别固定有一根与其垂直的导向杆8；滚珠滑台3的中部开设有与丝杠2配合的螺纹孔，滚珠滑台3的左右两侧分别开设有一个和导向杆8配合的通孔。滚珠滑台3的螺纹孔与丝杠2的螺纹之间设有滚珠。

丝杠2包括中部的丝杠螺纹段2.2、同轴固定连接于丝杠螺纹段2.2顶部的丝杠上铰接轴段2.1和同轴固定连接于丝杠螺纹段2.2底部的丝杠下铰接轴段2.3；丝杠上铰接轴段2.1铰接连接有蜗轮蜗杆安装板9，蜗轮蜗杆安装板9固定于导向杆8上，蜗轮蜗杆机构设置于蜗轮蜗杆安装板9上；丝杠下铰接轴段2.3铰接连接于丝杠底座7内(丝杠底座7的中部上端开有底座上凹槽7.1，底座上凹槽7.1内过盈配合有丝杠下端连接轴承16，丝杠下铰接轴段2.3连接于丝杠下端连接轴承16内)。

上叉臂连接支架4的顶部固定有丝杠底座连接支架17，丝杠底座连接支架17上垂直设有支架连接轴18；丝杠底座7的中部下端开有底座下凹槽7.2，底座上凹槽7.2内过盈配合有底座连接轴承19，底座连接轴承19连接于支架连接轴18上。

蜗轮蜗杆安装板9的中部开有轴承安装孔，轴承安装孔内过盈配合有丝杠上端连接轴承10，丝杠上铰接轴段2.1为阶梯轴段，包括与丝杠上端连接轴承10配合的丝杠第一上铰接轴段11和与丝杠第一上铰接轴段11同轴固定连接的丝杠第二上铰接轴段12，丝杠第二上铰接轴段12的直径小于丝杠第一上铰接轴段11的直径，丝杠第二上铰接轴段12连接蜗轮蜗杆机构。

蜗轮蜗杆机构包括固定于蜗轮蜗杆安装板9上的电机13、与电机13连接的蜗杆14和与丝杠第二上铰接轴段12连接并与丝杠第二上铰接轴段12过盈配合的蜗轮15，蜗杆14与蜗轮15啮合。

支撑机构包括固定于滚珠滑台3上的减振器20和位于减振器20上方的车身支撑支架21，减振器20包括垂直设置的减振器连杆22，减振器连杆22的顶部固定有可与车身支撑支架21配合、限制车身支撑支架21下移位置的限位块23，车身支撑支架21和减振器20之间连接有支撑弹簧24。

本发明基于螺旋弹簧结构，通过使用滚珠丝杠结构来调节车辆的姿态，结构简单、易于布置、成本低廉。采用蜗轮蜗杆机构传动，具有自锁功能，结构可靠。通过控制悬架高度，实现不同的离地间隙，使车辆在保证操控性的同时提高了通过性。通过车辆的四个悬架相互独立，可通过控制悬架两侧的高度差，提高了车辆的抗侧倾能力。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。