[发明专利]一种基于线性电机的主动悬挂结构

说明书

本发明涉及一种基于线性电机的主动悬挂结构，包括悬挂弹簧和下摆臂，下摆臂水平设置，下摆臂一端转动连接于车轮的轮轴，另一端铰接于车身，悬挂弹簧设置于下摆臂的上方，悬挂弹簧的上端与悬架塔顶连接，还包括线性电机、连接件和支撑杆，线性电机设置于车身的底部，且线性电机的活动端沿车轮的轮轴方向运动，连接件竖直设置，悬挂弹簧的下端固接于连接件的顶部，连接件的中部与车身铰接，连接件的下部与线性电机的活动端铰接，支撑杆竖直设置，支撑杆的上部铰接于连接件的上部，支撑杆的下部铰接于下摆臂，线性电机的本体与车身活动连接。本发明能够主动驱使车轮上下运动，缓冲路面上的颠簸，控制车身的姿态，降低了线性电机的选型要求。

技术领域

本发明涉及汽车的悬挂领域，特别是涉及一种基于线性电机的主动悬挂结构。

背景技术

汽车悬挂系统是指由车身与轮胎间的支持系统，具有支持车身，改善乘坐舒适性的作用。传统的汽车悬挂结构的避震系统主要由弹簧和阻尼器组成，其只能被动地缓冲路面上的颠簸，减震效果不理想，往往难以同时兼顾乘坐的舒适性和高速行驶时的操控性和稳定性，且在调整转弯或加减速时会因车辆离心力的作用出现侧倾和摆动或前后俯仰，影响车辆的舒适性和稳定性。而传统的主动悬挂结构控制精度要求高，结构复杂，成本高昂，难以大规模普及，其往往通过改变阻尼器的阻尼的方式来控制悬挂的动作，不能最有效地主动控制车身姿态。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种基于线性电机的主动悬挂结构，其对线性电机的体积限制、推力和精度的要求都有所降低，能够主动缓冲由不平路面传给车身的冲击力，并且提高车辆过弯时的稳定性。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于线性电机的主动悬挂结构，包括悬挂弹簧和下摆臂，下摆臂水平设置，下摆臂一端转动连接于车轮的轮轴，另一端铰接于车身，悬挂弹簧设置于下摆臂的上方，悬挂弹簧的上端与悬架塔顶连接，还包括线性电机、连接件和支撑杆，线性电机设置于车身的底部，且线性电机的活动端沿车轮的轮轴方向运动，连接件竖直设置，悬挂弹簧的下端固接于连接件的顶部，连接件的中部与车身铰接，连接件的下部与线性电机的活动端铰接，支撑杆竖直设置，支撑杆的上部铰接于连接件的上部，支撑杆的下部铰接于下摆臂，线性电机的本体与车身活动连接。线性电机的活动端的伸缩能够带动连接件的下部以连接件与车身的铰接点为中心旋转，连接件给支撑杆一个向下或者向上的力，从而能够主动地驱使车轮上下运动，调节车身的姿态，主动缓冲由不平路面传给车身的冲击力，同时主动纠正车身在拐弯时的倾斜，提高车辆过弯时的稳定性。而线性电机的活动端沿车轮的轮轴方向运动，连接件和支撑杆的设置，使得线性电机的作用力的力臂较长，根据杠杆原理，线性电机的活动端无需输出太大的作用力即可牵引车轮上下摆动，从而控制车身的姿态，而线性电机活动端移动的距离传递到车轮端的上下摆动时会被缩小，因此对线性电机的推力和控制精度的要求相对降低，更容易对车轮主动调节。

进一步，连接件包括横向设置的横支臂和纵向设置的纵支臂，横支臂的顶部固接于悬挂弹簧的下端，横支臂的一侧固接于纵支臂的上部，横支臂的另外一侧铰接于支撑杆的上部，纵支臂的下部铰接于线性电机的活动端。通过连接件的横支臂和纵支臂，将悬挂弹簧、下摆臂和线性电机有机地结合在一起，布局合理，横支臂的设置便于布置悬挂弹簧，纵支臂的设置便于与车身连接且纵支臂与横支臂连接便于增加线形电机的力臂，进一步放大线性电机的在下摆臂上的作用力。

进一步，纵支臂上设有水平设置的连接耳，连接耳与纵支臂设置在同一平面，连接耳的一端固接于纵支臂，另一端朝向背离车轮的方向，连接耳的另一端开有水平的通孔，连接件与车身铰接于通孔。连接耳凸出于纵支臂的设置为纵支臂与车身的连接提供了更多的安装空间，不会被纵支臂和横支臂妨碍，连接更加方便。

进一步，连接耳靠近横支臂设置，增大了线性电机与连接耳的距离，因此也增大了线性电机作用力的力臂，根据杠杆原理，线性电机的活动端无需输出太大的作用力即可牵引车轮上下摆动，从而控制车身的姿态，对线性电机的推力要求相对降低，更容易对车轮主动调节。