一种水陆两用车的独立摇臂车辆底盘悬挂系统

技术领域

本发明属于汽车悬挂配件技术领域，具体涉及一种水陆两用车的独立摇臂车辆底盘悬挂系统。

背景技术

传统的汽车悬挂系统多为麦弗逊式悬架、五联杆或横臂式三类为主，它们虽然各自具有特点、优点，但也各自有不足之处，而以上三种汽车悬挂均存在几个共同且影响较大的问题，其就是通过性均会受到转动轴的限制，再就是难以实现用车时车轮的相对独立的驱动，以及车辆离地间隙难以调节的问题。而且以上三种底盘悬挂系统都无法适用于水陆两用车辆上，近几年来中国城市的内涝问题越来越突出，其极大影响了车辆在淹水道路上的正常行驶，因此能实现一定水陆两用的交通工具将是一种缓解该问题的选择。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种占用底盘空间少、转动简单、离地间隙可调且可独立驱动的水陆两用车的独立摇臂车辆底盘悬挂系统。

一种水陆两用车的独立摇臂车辆底盘悬挂系统，包括动力输出的主动传动轴，还包括安装在车身架或车辆底部框架上的独立摇臂张力器，所述独立摇臂张力器包括通过车身架连接固定耳与车身架或车辆底部框架固定连接的车身架连接固定盘，车身架连接固定盘两侧分别转动安装有前摇摆盘和后摇摆盘，身架连接固定盘、前摇摆盘和后摇摆盘围成一个内部空腔空间，所述主动传动轴延伸入该空间内，且在延伸入的主动传动轴上安装有同步器。

所述同步器两侧，前摇摆盘中的主动传动轴上安装有锥齿减速轮Ⅰ，对称的在后摇摆盘中的主动传动轴上安装有锥齿减速轮Ⅱ。

前摇摆盘远离主动传动轴端面开设有前摇摆臂连接套管，前摇摆臂连接套管内安装有传动输送轴Ⅰ，传动输送轴Ⅰ一端延伸入前摇摆盘内并安装有传动锥齿轮Ⅰ，传动锥齿轮Ⅰ与锥齿减速轮Ⅰ啮合。

后摇摆盘远离主动传动轴端面对称前摇摆臂连接套管开设有后摇摆臂连接套管，后摇摆臂连接套管内安装有传动输送轴Ⅱ，传动输送轴Ⅱ一端延伸入后摇摆盘内并安装有传动锥齿轮Ⅱ，传动锥齿轮Ⅱ与锥齿减速轮Ⅱ啮合。

在身架连接固定盘、前摇摆盘和后摇摆盘围成一个内部空腔空间中还安装有前摇摆臂环状弹簧，后摇摆臂环状弹簧，前摇摆臂液压弹簧推拉器，后摇摆臂液压弹簧推拉器。

所述前摇摆臂环状弹簧安装在前摇摆盘一边的空间中，前摇摆臂环状弹簧为扭簧结构，其一端与前摇摆盘固定连接，其另外一端连接安装有前摇摆臂液压弹簧推拉器，前摇摆臂液压弹簧推拉器则安装在身架连接固定盘上；后摇摆臂环状弹簧安装在后摇摆盘一边的空间中，后摇摆臂环状弹簧为扭簧结构，其一端与后摇摆盘固定连接，其另外一端连接安装有后摇摆臂液压弹簧推拉器，后摇摆臂液压弹簧推拉器则安装在身架连接固定盘上。

进一步，优选的是，所述前摇摆臂连接套管远离前摇摆盘端连接有中空的前摇摆臂，传动输送轴Ⅰ延伸入前摇摆臂中。

进一步，优选的是，还包括传动转向辅助器，所述传动转向辅助器包括转向臂，转向臂通过一个能够实现转动同时保证动力传动的旋转中空机构与前摇摆臂连接。

转向臂中转动设置有活动传输杆，活动传输杆一端延伸入转中空机构中，转中空机构带动活动传输杆转动。

活动传输杆另外一端延伸入转向臂内并安装有活动锥齿轮Ⅱ，转向臂内部转动安装有能够与活动锥齿轮Ⅱ啮合的固定传动锥齿轮Ⅱ，垂直与前摇摆臂方向设置有传输出杆，传输出杆延伸入转向臂内 ，且延伸入端安装有能够与固定传动锥齿轮Ⅱ啮合的传动输出锥齿轮，传输出杆与旋转轮芯连接；转向臂在外侧远离车轮端铰接有液压转向推拉杆。

进一步，优选的是，所述旋转中空机构包括固定在前摇摆臂上的连接转架Ⅰ，连接转架Ⅰ通过上下设置的转轴与连接转架Ⅱ转动连接，连接转架Ⅱ与转向臂固定，传动输送轴Ⅰ穿过连接转架Ⅰ延伸入转中空机构中，其上安装有力传动锥齿轮，转轴上安装有固定传动锥齿轮Ⅰ，传动锥齿轮与固定传动锥齿轮Ⅰ啮合，活动传输杆穿过连接转架Ⅱ延伸入转中空机构中，其上安装有活动锥齿轮Ⅰ，活动锥齿轮Ⅰ与固定传动锥齿轮Ⅰ啮合。

进一步，优选的是，所述液压转向推拉杆伸缩端通过杆端连接球头与转向臂转动连接。

进一步，优选的是，对应传动锥齿轮Ⅰ在前摇摆盘内另外一端设置有定位锥齿轮Ⅰ，定位锥齿轮Ⅰ同样与锥齿减速轮Ⅰ啮合。

进一步，优选的是，对应传动锥齿轮Ⅱ在后摇摆盘内另外一端设置有定位锥齿轮Ⅱ，定位锥齿轮Ⅱ同样与锥齿减速轮Ⅱ啮合。

进一步，优选的是，所述前摇摆盘和后摇摆盘通过柱状滚珠定位轴承与身架连接固定盘转动连接。

本发明的有益效果：

1、通过环状弹簧的张力带动前后摆臂搬动，从而实现车辆离地间隙的调节，车辆负重后用以调节成立的在不同路面行驶时车身的离地高度，且可以实现单轮独立减震，有效降低车辆在坑凹乱码行驶时的颠簸感，在通过水域是可以有效提高车身高度，保证在涉水路面的正常行驶。

2、可以快速实现两驱、四驱状态的调整，且可以保证动力传输。

3、转动不再使用传统的方向机、转向拉杆结构，利用电脑控制液压转向推拉杆推动转向臂，在保证动力顺利传输的情况下实现转动，可以实现快速转转向，前后如果同时设置传动转向辅助则能实现在较小的转向半径中转向。

附图说明

图1是本发明的独立摇臂车辆底盘悬挂系统安装于水陆两用车上时实现动力输出安装组合形态一。

图2是本发明的独立摇臂张力器安装在车身架上时的正向视图。

图3是本发明的独立摇臂张力器横切面视图一，其中对车身架连接固定盘、前摇摆盘和后摇摆盘等进行了半剖以示出其内零部件。

图4是本发明的独立摇臂张力器横切面视图二，其中对车身架连接固定盘、前摇摆盘和后摇摆盘等进行了半剖以示出其内零部件，并对同步器、锥齿减速轮进行了局部剖视。

图5是本发明的独立摇臂张力器正向视图，其中示出了后摇摆臂环状弹簧与后摇摆臂液压弹簧推拉器安装结构。

图6是本发明的传动转向辅助器俯视剖视图，其中对转向臂、前摇摆臂等进行了剖视。

图7是图6中A-A剖视图。

图8是图6中杆端连接球头与转向臂连接的侧视图。

图9是本发明的独立摇臂车辆底盘悬挂系统安装于水陆两用车上时实现动力输出安装组合形态二。

图10是本发明的独立摇臂车辆底盘悬挂系统安装于水陆两用车上时实现动力输出安装组合形态三。

上图中：100-车身架，201电机，202-中置变速箱，203-差速器，204-前置动力，205-主动传动轴，206-惰性气体弹簧阻尼减震装置，207刹车卡钳，208-刹车盘，209-旋转轮芯；

1-独立摇臂张力器，10-车身架连接固定盘，1001-车身架连接固定耳，1002-环形弹簧安装分隔板，20-前摇摆盘，2001-传动输送轴Ⅰ，2002-传动锥齿轮Ⅰ，2003-定位锥齿轮Ⅰ，2004-锥齿减速轮Ⅰ，2005-前摇摆臂连接套管，2006-前摇摆臂，30-同步器，3001-四档位拨叉，40-后摇摆盘，4001-传动输送轴Ⅱ，4002-传动锥齿轮Ⅱ，4003-定位锥齿轮Ⅱ，4004-锥齿减速轮Ⅱ，4005-后摇摆臂连接套管，4006-后摇摆臂，5001-柱状滚珠定位轴承，5002-转动低摩擦轴承，5003-滚珠定位轴承，5004-防水滑动铜环，6001-前摇摆臂环状弹簧，6002-后摇摆臂环状弹簧，6003-前摇摆臂液压弹簧推拉器，6004-后摇摆臂液压弹簧推拉器；

2-传动转向辅助器，70-液压转向推拉杆，7001-杆端连接球头，80-旋转中空机构，8001-连接转架Ⅰ，8002-连接转架Ⅱ，8003-转轴，8004-固定传动锥齿轮Ⅰ，8005-轴承，8006-动力传动锥齿轮，8007-活动锥齿轮Ⅰ，90-转向臂，9001-活动锥齿轮Ⅱ，9002-活动传输杆，9003-转向传动定位锥齿轮，9004-固定传动锥齿轮Ⅱ，9005-传输出杆，9006-传动输出锥齿轮。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

如图1图2所示，一种水陆两用车的独立摇臂车辆底盘悬挂系统包括安装在车身架100上的独立摇臂张力器1，当然独立摇臂张力器1也可以安装在车辆底部框架上，其均为本技术特征的等同技术。

主动传动轴205能够直接与电机201连接，通过电机201向主动传动轴205提供动力源。

如图3至图5所示，独立摇臂张力器1包括通过车身架连接固定耳1001与车身架100固定连接的车身架连接固定盘10，车身架连接固定盘10两侧分别转动安装有前摇摆盘20和后摇摆盘40，身架连接固定盘10、前摇摆盘20和后摇摆盘40围成一个内部空腔空间，前摇摆盘20和后摇摆盘40通过柱状滚珠定位轴承5001与身架连接固定盘10转动连接。

主动传动轴205延伸入该空间内，即主动传动轴205垂直于前摇摆盘20大面，穿过前摇摆盘20并延伸入其内，在主动传动轴205中间，即身架连接固定盘10位置安装有同步器30，同步器30配套设置有一个四档位拨叉3001。

同步器30两侧，前摇摆盘20中主动传动轴205上安装有锥齿减速轮Ⅰ2004，对称的在后摇摆盘40中主动传动轴205上安装有锥齿减速轮Ⅱ4004。

前摇摆盘20远离主动传动轴205端面开设有前摇摆臂连接套管2005，前摇摆臂连接套管2005内通过滚珠定位轴承5003安装有传动输送轴Ⅰ2001，传动输送轴Ⅰ2001一端延伸入前摇摆盘20内并安装有传动锥齿轮Ⅰ2002，传动锥齿轮Ⅰ2002与锥齿减速轮Ⅰ2004啮合，对应传动锥齿轮Ⅰ2002在前摇摆盘20内另外一端设置有定位锥齿轮Ⅰ2003，定位锥齿轮Ⅰ同样与锥齿减速轮Ⅰ2004啮合以此保证锥齿减速轮Ⅰ2004传输的稳定。

前摇摆臂连接套管2005远离前摇摆盘20端连接有中空的前摇摆臂2006，传动输送轴Ⅰ2001延伸入前摇摆臂2006中，且在前摇摆臂2006中中安装有若干保证传动输送轴Ⅰ位置的滚珠定位轴承5003。

后摇摆盘40远离主动传动轴205端面对称上述的前摇摆臂连接套管2005开设有后摇摆臂连接套管4005，后摇摆臂连接套管4005内通过滚珠定位轴承5003安装有传动输送轴Ⅱ4001，传动输送轴Ⅱ4001一端延伸入后摇摆盘40内并安装有传动锥齿轮Ⅱ4002，传动锥齿轮Ⅱ4002与锥齿减速轮Ⅱ4004啮合，对应传动锥齿轮Ⅱ4002在后摇摆盘40内另外一端设置有定位锥齿轮Ⅱ4003，定位锥齿轮Ⅱ4003同样与锥齿减速轮Ⅱ4004啮合以此保证锥齿减速轮Ⅱ4004传输的稳定。

后摇摆臂连接套管4005远离前后摇摆盘40端连接有中空的后摇摆臂4006，传动输送轴Ⅱ4001延伸入后摇摆臂4006中，且在后摇摆臂4006中中安装有若干保证传动输送轴Ⅱ4001位置的滚珠定位轴承5003。

在身架连接固定盘10、前摇摆盘20和后摇摆盘40围成一个内部空腔空间中还安装有前摇摆臂环状弹簧6001，后摇摆臂环状弹簧6002，前摇摆臂液压弹簧推拉器6003，后摇摆臂液压弹簧推拉器6004；如图3、图4及图5所示，前摇摆臂环状弹簧6001安装在前摇摆盘20一边的空间中，前摇摆臂环状弹簧6001为扭簧结构，其一端与前摇摆盘20固定连接，其另外一端连接安装有前摇摆臂液压弹簧推拉器6003，前摇摆臂液压弹簧推拉器6003则安装在身架连接固定盘10上；同样的，后摇摆臂环状弹簧6002安装在后摇摆盘40一边的空间中，后摇摆臂环状弹簧6002为扭簧结构，其一端与后摇摆盘40固定连接，其另外一端连接安装有后摇摆臂液压弹簧推拉器6004，后摇摆臂液压弹簧推拉器6004则安装在身架连接固定盘10上；前摇摆臂环状弹簧6001和后摇摆臂环状弹簧6002反向安装，通过前摇摆臂环状弹簧6001和后摇摆臂环状弹簧6002扭曲张力驱动前摇摆盘20和后摇摆盘40转动，即通过前摇摆臂液压弹簧推拉器6003，后摇摆臂液压弹簧推拉器6004推杆的伸缩改变前摇摆臂环状弹簧6001和后摇摆臂环状弹簧6002扭曲量，致使前摇摆臂环状弹簧6001和后摇摆臂环状弹簧6002带动前摇摆盘20和后摇摆盘40转动一定的角度（图中所示α角度），从而实现车辆前后轮距调节，实现车辆车身离地间隙的调节，同时实现单轮独立减震，有效降低车辆在坑凹乱码行驶时的颠簸感。

通过四档位拨叉3001控制同步器30实现两驱和四驱的转换控制；其区别于传统分箱式分动形式。

前摇摆臂2006设计在车身架100内侧，主要是为前轮在转向时提供必要的转向空间，前摇摆臂2006主要是先前轮提供驱动了和实现转向功能，在转向节上进一步，还能够安装惰性气体弹簧阻尼减震装置206，该技术问现有的技术，技术目的是为了在车辆行驶中证据舒适性 ，并且在负重和回弹是起到一定的减震、缓震作用。

实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例还包括传动转向辅助器2，如图1和图6所示，在实现前摇摆臂2006转向时，其通过连接有一个传动转向辅助器2实现车辆的变向。

传动转向辅助器2包括转向臂90，转向臂90通过一个可实现转动同时保证动力传动的旋转中空机构80与前摇摆臂2006连接。

如图6、图7所示，旋转中空机构80包括固定在前摇摆臂2006上的连接转架Ⅰ8001，连接转架Ⅰ8001通过上下设置的转轴8003与连接转架Ⅱ8002转动连接，连接转架Ⅱ8002与转向臂90固定，传动输送轴Ⅰ2001穿过连接转架Ⅰ8001延伸入转中空机构80中，其上安装有力传动锥齿轮8006，转轴8003上安装有固定传动锥齿轮Ⅰ8004，传动锥齿轮8006与固定传动锥齿轮Ⅰ8004啮合，并带动固定传动锥齿轮Ⅰ8004转动，转向臂90中转动设置有活动传输杆9002，活动传输杆9002穿过连接转架Ⅱ8002延伸入转中空机构80中，其上安装有活动锥齿轮Ⅰ8007，活动锥齿轮Ⅰ8007与固定传动锥齿轮Ⅰ8004啮合，即通过传动输送轴Ⅰ2001上的传动锥齿轮8006带动固定传动锥齿轮Ⅰ8004转动，固定传动锥齿轮Ⅰ8004带动活动锥齿轮Ⅰ8007进而带动活动传输杆9002转动。

活动传输杆9002另外一端延伸入转向臂90内并安装有活动锥齿轮Ⅱ9001，转向臂90内部转动安装有能够与活动锥齿轮Ⅱ9001啮合的固定传动锥齿轮Ⅱ9004，垂直与前摇摆臂2006方向设置有传输出杆9005，传输出杆9005延伸入转向臂90内 ，且延伸入端安装有能够与固定传动锥齿轮Ⅱ9004啮合的传动输出锥齿轮9006，即通过活动锥齿轮Ⅱ9001转动带动固定传动锥齿轮Ⅱ9004转动，从而带动传输出杆9005转动，为保证转动输出的平稳，进一步在转向臂90内还通过轴承转动安装有转向传动定位锥齿轮9003，传输出杆9005与旋转轮芯209连接，以轴传动的方式带动车轮运动，旋转轮芯209外安装有刹车卡钳207，刹车盘208，刹车卡钳207固定在转向传动装置上。

转向臂90在外侧远离车轮端铰接有液压转向推拉杆70，液压转向推拉杆70伸缩端通过杆端连接球头7001与转向臂90转动连接，如图8所示。

进一步，能够在转向臂90上设计限位收紧带，通过电机带动卷带机或卷带拉轮，通过限位收紧带防止摆臂向下运动过度。

实施例3：

如图9所示，本实施例与第一和第二个实施例的不同之处在于，主动传动轴205能够与中置变速箱203连接传输入动力源。

实施例4：

如图10所示，本实施例与第一和第二个实施例的不同之处在于，主动传动轴205能够通过差速器203与前置动力204连接，当然也可以通过差速器203与后至动力源连接。

以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。