专利名称：一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆悬架系统，特别涉及一种用于水陆两栖车辆悬架系统，属于车辆工程领域。
背景技术：
随着人们对车辆的行驶性能的不断追求，水陆两栖车辆在军事上的地位日益提高，民用车辆领域也积极涉足水陆两栖车辆市场，水陆两栖车辆成为了汽车工业最新的热点。国外对于水陆两栖车辆的研究起步较早，基础扎实，有很先进的核心技术，我国对水陆两栖车辆的研究虽然起步较晚，但是发展很快。电动缸是一种容易购买的动力元件，内部结构包括电机、减速机构、丝杠、螺母、极限位置断电开关等。其电动缸的伸缩运动是由丝杠螺母的传动关系完成的，其传动特点是·反向自锁的特点。悬架是汽车的重要总成之一，它主要由弹性元件、导向机构和阻尼元件(减振器)及横向稳定器等组成。悬架把车架(或车身)与车轴(或车轮)弹性地连接起来，其主要任务是传递作用在车轮与车架(或车身)之间的一切力和力矩；缓和不平路面传给车架(或车身)的冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车行驶的平顺性；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性，保证汽车的操纵稳定性，使汽车获得高速行驶能力。快速性是两栖车辆在发动机功率一定的条件下，保持一定速度航行的能力。快速性是两栖车辆的重要性能指标。为获得良好的快速性，就需要提高车辆的发动机的功率同时减小车辆在航行时的行驶阻力，以及增大战车的可靠性。在其它条件相同的情况下，快速性主要取决于水阻力、推进效率和发动机功率，而航行速度越大，各部件的负荷就越大，部件的损耗会加剧。大多数两栖车辆的发动机功率是根据陆上行驶的最高速度确定的。因此，在这种情况下，其水上航行速度主要与水阻力和推进效率有关。车辆保持某一稳定的速度航行，是发动机、推进器和一定的车体外形三者相互匹配的结果。其中发动机提供能量，车体接收能量，推进器负责将发动机发出的动力转换成推动车体前进的推进力。所以降低水陆两栖车辆在水中的行驶阻力，可以大大提高其在水中的行驶速度。普通的水陆两栖车辆在水中行驶时车轮是落在车体外部，从而影响了车辆在水中部分的流线型，大大增大了车辆在水中的行驶阻力。从而如何令车轮收入车体内部，不影响车体水中部分的流线型成为了水陆两栖车辆有待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何令水陆两栖车辆车轮收入车体内部，不影响车体水中部分的流线型。本发明公开的一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统可降低水陆两栖车辆在水中的行驶阻力，可以大大提高其在水中的行驶速度。本发明提供了一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统，包括悬架导向机构下横臂、悬架导向机构上横臂、弹簧、电动缸、转向节、车轮与减振器，外围零件包括车体；车轮与转向节连接，转向节下端部与悬架导向机构下横臂通过铰接连接，转向节上端部与悬架导向机构上横臂通过铰接连接；悬架导向机构下横臂的中部与减振器通过铰接连接；悬架导向机构上横臂的右端部与车体铰接连接；还包括电动缸，所述的电动缸能伸缩运动及反向自锁紧，通过电动缸的伸缩运动为收放车轮提供动力，通过电动缸反向自锁紧将电动缸锁紧；弹簧和减振器并联在电动缸下部，悬架导向机构和电动缸分别与车体通过铰接连接。所述的弹簧优选为螺旋弹簧。一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统的工作过程主要为收起悬架的过程和放下悬架的过程。一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统的收起悬架的过程为通过电动缸缩起运动为收缩车轮提供动力，电动缸收起牵动减振器拉动悬架导向机构下横臂及悬架导向机构上横臂分别向上抬起，悬架导向机构下横臂及悬架导向机构上横臂带动转向节向上运动，转向节连带车轮升起，顺势收入车体内，通过电动缸自锁紧将一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统锁紧。由于水陆两栖车辆绝大部分为越野车·辆，车体内部空间大，有充足的空间容纳车轮。从而可以配合水陆两栖车辆的车体外形大大降低车辆水上行驶阻力。一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统的放下悬架的过程为通过电动缸伸出运动为放下车轮提供动力，电动缸伸出牵动减振器拉动悬架导向机构下横臂及悬架导向机构上横臂分别向下运动，悬架导向机构下横臂及悬架导向机构上横臂带动转向节向下运动，转向节连带车轮放下，通过电动缸自锁紧将一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统锁紧在所需位置。所述的电动缸是一种容易购买的动力元件，内部结构包括电机、减速机构、丝杠、螺母、极限位置断电开关。电动缸的伸缩运动是由丝杠螺母的传动关系完成的，电动缸的传动特点是反向自锁的特点。所述的电动缸的电路控制原理为电源将信号与电能传递给电极转换单元，收起悬架开关与放下悬架开关分别将各自的信号传递给电极转换单元，电极转换单元将信号与电能传递给电动缸电机开关，电动缸电机开关将信号与电能传递给电动缸电机，同时电动缸电机开关分别将信号传递给上极限位置开关和下极限位置开关，上极限位置开关和下极限位置开关分别将各自的信号传递给电极转换单元，急停开关直接将信号传递给电源。 所述的电动缸的电路工作过程首先电源将电能输入到电极转换单元同时给整个回路提供电能。第一，收起悬架的过程为按下收起悬架开关，其信号传递给电极转换单元，电极转换单元调整输出适当电极方向，并将电极信号传递给电动缸电机开关保持电极转换单兀输出的电极不变，同时将电能传递给电动缸电机，电动缸开始工作，同时信号传递给上极限位置开关，当电动缸收缩至顶部碰触上极限位置开关，上极限位置开关将信号传递给电极转换单元，电极转换单元将信号传递给电动缸电机开关切断电动缸电机的电源，使其停止工作。第二，放下悬架的过程为按下放下悬架开关，其信号传递给电极转换单元，电极转换单元调整输出适当电极方向(与收起悬架的过程中的电极相反)，并将电极信号传递给电动缸电机开关保持电极转换单兀输出的电极不变，同时将电能传递给电动缸电机，电动缸开始工作，同时信号传递给下极限位置开关，当电动缸收缩至顶部碰触下极限位置开关，下极限位置开关将信号传递给电极转换单元，电极转换单元将信号传递给电动缸电机开关切断电动缸电机的电源，使其停止工作。第三，当运行过程中遇到突然故障，可以按下急停开关，急停开关直接将信号传递给电源，切断所有电能，停止所有元件的工作。有益效果I、本发明的一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统可以将车辆的悬架系统通过电动缸方便的收入车体内，从根本上减小水陆两栖车辆在水中的行驶阻力，提高水陆两栖车辆在水中的行驶速度。2、本发明的一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统，电动缸在水陆两栖车辆正常陆上行驶时处于伸长状态，此时车辆的悬架系统与一般车辆并无差别，当水陆两栖车辆在水中行驶时，电动缸收起牵动减振器拉动导向机构向上抬起，转向节连带车轮升起，顺势收入车体内。从而可以配合水陆两栖车辆的车体外形大大降低车辆水上行驶阻力。
·图I为本发明的电动可收放式悬架系统结构图；图2为电动可收放式悬架系统收起悬架时的示意图；图3为电动可收放式悬架系统的电路示意图。图中，I-悬架导向机构下横臂,2-悬架导向机构上横臂,3-电动缸,4-弹簧,5-减振器，6-转向节，7-车轮，8-车体。
具体实施例方式下面结合附图，具体说明本发明的优选实施方式。实施例I本发明提供了一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统，如图I所示，包括悬架导向机构下横臂I、悬架导向机构上横臂2、电动缸3、弹簧4、转向节6、车轮7与减振器5，外围零件包括车体8 ;车轮7与转向节6连接，转向节6下端部与悬架导向机构下横臂I通过铰接连接，转向节6上端部与悬架导向机构上横臂2通过铰接连接；悬架导向机构下横臂I的中部与减振器5通过铰接连接；悬架导向机构上横臂2的右端部与车体8铰接连接；还包括电动缸3,所述的电动缸能伸缩运动及反向自锁紧,通过电动缸3能伸缩运动为收放车轮提供动力，通过电动缸3反向自锁紧将电动缸3锁紧；弹簧4和减振器5并联在电动缸下部，悬架导向机构下横臂I、悬架导向机构上横臂2和电动缸3分别与车体8通过铰接连接。所述的弹簧4优选为螺旋弹簧。一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统的工作过程主要为收起悬架的过程和放下悬架的过程。一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统的收起悬架的过程为通过电动缸3缩起运动为收缩车轮7提供动力，电动缸3收起牵动减振器5拉动悬架导向机构下横臂I及悬架导向机构上横臂2分别向上抬起,悬架导向机构下横臂I及悬架导向机构上横臂2带动转向节6向上运动，转向节6连带车轮7升起，顺势收入车体8内，通过电动缸3自锁紧将一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统锁紧。由于水陆两栖车辆绝大部分为越野车辆，车体8内部空间大，有充足的空间容纳车轮7。从而可以配合水陆两栖车辆的车体外形大大降低车辆水上行驶阻力。最终收起的状态如图2所示。一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统的放下悬架的过程为通过电动缸3伸出运动为放下车轮7提供动力，电动缸3伸出牵动减振器5拉动悬架导向机构下横臂I及悬架导向机构上横臂2分别向下运动,悬架导向机构下横臂I及悬架导向机构上横臂2带动转向节6向下运动，转向节6连带车轮7放下，通过电动缸3自锁紧将一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统锁紧在所需位置，如图I所示。所述的电动缸是一种容易购买的动力元件，内部结构包括电机、减速机构、丝杠、螺母、极限位置断电开关。电动缸的伸缩运动是由丝杠螺母的传动关系完成的，电动缸的传动特点是反向自锁的特点。所述的电动缸的电路控制原理为电源将信号与电能传递给电极转换单元，收起悬架开关与放下悬架开关分别将各自的信号传递给电极转换单元，电极转换单元将信号与电能传递给电动缸电机开关，电动缸电机开关将信号与电能传递给电动缸电机，同时电动缸电机开关分别将信号传递给上极限位置开关和下极限位置开关，上极限位置开关和下极限位置开关分别将各自的信号传递给电极转换单元，急停开关直接将信号传递给电源。所述的电动缸的电路工作过程首先电源将电能输入到电极转换单元同时给整个·回路提供电能。第一，收起悬架的过程为按下收起悬架开关，其信号传递给电极转换单元，电极转换单元调整输出适当电极方向，并将电极信号传递给电动缸电机开关保持电极转换单兀输出的电极不变，同时将电能传递给电动缸电机，电动缸开始工作，同时信号传递给上极限位置开关，当电动缸收缩至顶部碰触上极限位置开关，上极限位置开关将信号传递给电极转换单元，电极转换单元将信号传递给电动缸电机开关切断电动缸电机的电源，使其停止工作。第二，放下悬架的过程为按下放下悬架开关，其信号传递给电极转换单元，电极转换单元调整输出适当电极方向(与收起悬架的过程中的电极相反)，并将电极信号传递给电动缸电机开关保持电极转换单兀输出的电极不变，同时将电能传递给电动缸电机，电动缸开始工作，同时信号传递给下极限位置开关，当电动缸收缩至顶部碰触下极限位置开关，下极限位置开关将信号传递给电极转换单元，电极转换单元将信号传递给电动缸电机开关切断电动缸电机的电源，使其停止工作。第三，当运行过程中遇到突然故障，可以按下急停开关，急停开关直接将信号传递给电源，切断所有电能，停止所有元件的工作，如图3所示。
权利要求
1.一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统，包括悬架导向机构下横臂(I)、悬架导向机构上横臂(2)、电动缸(3)、弹簧(4)、转向节(6)、车轮(7)与减振器(5)，外围零件包括车体(8);车轮(7)与转向节(6)连接，转向节(6)下端部与悬架导向机构下横臂(I)通过铰接连接，转向节(6)上端部与悬架导向机构上横臂(2)通过铰接连接；悬架导向机构下横臂(I)的中部与减振器(5)通过铰接连接；悬架导向机构上横臂(2)的右端部与车体(8)铰接连接；其特征在于还包括电动缸(3)，所述的电动缸(3)能伸缩运动及反向自锁紧，通过电动缸(3)伸缩运动为收放车轮(7)提供动力，通过电动缸(3)反向自锁紧将电动缸(3)锁紧；弹簧(4)和减振器(5)并联在电动缸(3)下部，悬架导向机构下横臂(I)、悬架导向机构上横臂(2)和电动缸(3)分别与车体(8)通过铰接连接。
2.根据权利要求I所述的一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统，其特征在于所述的电动缸(3)内部结构包括电机、减速机构、丝杠、螺母、极限位置断电开关；电动缸(3)的伸缩运动是由丝杠螺母的传动关系完成的。
3.根据权利要求I或2所述的一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统，其特征在于所述的电动缸(3)的电路控制原理为，电源将信号与电能传递给电极转换单元，收起悬架开关与放下悬架开关分别将各自的信号传递给电极转换单元，电极转换单元将信号与电能传递给电动缸⑶电机开关，电动缸⑶电机开关将信号与电能传递给电动缸(3)电机，同时电动缸(3)电机开关分别将信号传递给上极限位置开关和下极限位置开关，上极限位置开关和下极限位置开关分别将各自的信号传递给电极转换单元，急停开关直接将信号传递给电源。
4.根据权利要求I或2所述的一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统其特征在于所述的弹簧(4)优选为螺旋弹簧(4)。
5.根据权利要求I或2所述的一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统其特征在于一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统的收起悬架的过程为，通过电动缸(3)缩起运动为收缩车轮(7)提供动力，电动缸(3)收起牵动减振器(5)拉动悬架导向机构下横臂(I)及悬架导向机构上横臂(2)分别向上抬起，悬架导向机构下横臂(I)及悬架导向机构上横臂⑵带动转向节(6)向上运动,转向节(6)连带车轮(7)升起,顺势收入车体(8)内，通过电动缸(3)自锁紧将一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统锁紧； 一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统的放下悬架的过程为，通过电动缸(3)伸出运动为放下车轮(7)提供动力，电动缸(3)伸出牵动减振器(5)拉动悬架导向机构下横臂(I)及悬架导向机构上横臂(2)分别向下运动，悬架导向机构下横臂(I)及悬架导向机构上横臂⑵带动转向节(6)向下运动，转向节(6)连带车轮(7)放下,通过电动缸(3)自锁紧将一种用于水陆两栖车辆的电动可收放式悬架系统锁紧在所需位置。
全文摘要
本发明涉及一种用于水陆两栖车辆悬架系统，属于车辆工程领域。包括悬架导向机构下横臂、悬架导向机构上横臂、弹簧、电动缸、转向节、车轮与减振器，外围零件包括车体；车轮与转向节连接，转向节下端部与悬架导向机构下横臂通过铰接连接，转向节上端部与悬架导向机构上横臂通过铰接连接；悬架导向机构下横臂的中部与减振器通过铰接连接；悬架导向机构上横臂的右端部与车体铰接连接；还包括电动缸，通过电动缸的伸缩运动为收放车轮提供动力，通过电动缸反向自锁紧将电动缸锁紧；弹簧和减振器并联在电动缸下部，悬架导向机构和电动缸分别与车体通过铰接连接。本发明从根本上减小水陆两栖车辆在水中的行驶阻力，提高水陆两栖车辆在水中的行驶速度。
文档编号B60G17/015GK102785549SQ20121029712
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月20日 优先权日2012年8月20日
发明者吴志成, 孙博, 杨林, 王泰鹏, 赵玉壮, 陈思忠 申请人:北京理工大学