CN204641313U - 可变汽车悬挂*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可变汽车悬挂***，包括弹性元件、与弹性元件连接的减振器和传力装置，所述弹性元件包括与车身连接的弹簧顶座、与传力装置连接的弹簧底座、位于弹簧顶座与弹簧底座之间的隔板、主弹簧和副弹簧；所述隔板卡接在所述主弹簧与所述副弹簧之间，用于前悬挂的副弹簧和主弹簧均套设在所述减振器上，所述减振器贯穿所述隔板并连接在所述弹簧底座和弹簧顶座之间，用于后悬挂的副弹簧和主弹簧可不套设在减振器上。所述副弹簧连接在弹簧顶座与隔板之间，所述主弹簧连接在隔板和弹簧底座之间；所述弹簧顶座上设有可向下伸缩的支撑柱，支撑柱可伸至隔板上。本实用新型解决了现有普通汽车悬挂***不能既满足操控性又满足舒适性的问题。

Description

可变汽车悬挂***

技术领域

本实用新型涉及汽车制造领域，具体涉及一种汽车悬挂***。

背景技术

汽车操控性，在汽车理论中是指的操纵稳定性。汽车的操纵稳定性包含着互相联系的两部分内容，一是操纵性，二是稳定性。  操纵性是指汽车能及时准确地按驾驶员的转向指令转向；稳定性则是指汽车受到外界干扰后，能自行恢复正常行驶的方向，而不发生倒滑、倾覆、失控等现象。在操控性的研究中， 汽车悬挂***又起着决定性的作用。

汽车悬挂***是连接车轮与车身的机构，对车身起支撑和减振作用。主要是传递作用在车轮和车身之间的力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动，以保证汽车能平顺地行驶。

典型的汽车悬挂***由弹性元件、减振器以及传力装置等组成，这三部分分别起缓冲、减振和力的传递作用。绝大多数悬挂的弹性元件为套设在减振器上的单层螺旋弹簧，单层螺旋弹簧连接在车身与传力装置之间，主要作用是吸收振动保证乘员的舒适性，从技术层面分析，它还起着维持轮胎与地面贴合、保证车辆操控性的功能。

汽车悬挂***是一个非常难达到完美要求的汽车总成，因为既要满足汽车操控性要求，又要保证汽车的舒适性要求，而这两方面又是相互矛盾的。为了取得良好的舒适性，需要大大缓冲汽车的振动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及严重侧倾偏向，不利于汽车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。

尤其是现在所用的都是单个螺旋弹簧和减振器配合，弹簧的弹性系数和最大形变量都是一定的，当弹簧较硬即弹性系数较小时，汽车的传力装置可以更好地通过弹簧传递到与弹簧相连的轮毂上，操控性好。当弹簧较软即弹性系数较大时，当汽车遇到较大振动时弹簧可以用大的形变量来缓冲汽车振动对车身的影响，使乘员的舒适性较好。但因为每个悬架弹簧均只有一根弹簧，弹簧的弹性系数是固定的且不可调节的，因此包括多个悬架弹簧的汽车悬挂***不能既保证汽车的操控性又保证舒适性。使用空气悬挂虽能够解决操控性和舒适性的问题，但是空气悬挂价格昂贵多用于高端豪华轿车或SUV。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是：现有普通汽车悬挂***不能既满足操控性又满足舒适性的要求。

本实用新型所采用的技术方案是：包括弹性元件、与弹性元件连接的减振器和传力装置，所述弹性元件包括与车身连接的弹簧顶座、与传力装置连接的弹簧底座、位于弹簧顶座与弹簧底座之间的隔板、主弹簧和副弹簧；所述隔板卡接在所述主弹簧与所述副弹簧之间，所述副弹簧连接在弹簧顶座与隔板之间，所述主弹簧连接在隔板和弹簧底座之间；所述弹簧顶座上设有可向下伸缩的支撑柱，支撑柱可伸至隔板上。

工作原理：对于汽车悬挂***，要想汽车操控性好，则需要使传力装置的力可以快速传递到车身，这就需要连接在传力装置和车身之间的悬挂***能够快速将力传递到车身上。当汽车行驶在平坦的道路上时，汽车需要维持轮胎与地面贴合、保证车辆操控性的功能，此时支撑柱连接在弹簧顶座与隔板之间，副弹簧不受力。主弹簧接受传力装置传过来的力迅速将其传递到与之相连的隔板上，隔板又迅速将力通过与之相连的支撑柱传递到车身上。当汽车行驶在不平坦的道路上时，汽车需要克服路面凹凸不平带来的车身颠簸。此时支撑柱收缩，使之不再与隔板连接。当传力装置传递力过来后，力首先被主弹簧吸收，然后力传递至隔板，隔板将力传递至副弹簧，副弹簧在接到力后产生形变，副弹簧吸收一定力的能量后再将力传递到车身，减小颠簸。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是：1.主弹簧与副弹簧通过隔板相连，使在凹凸不平的路面上可以有两个弹簧通过形变来吸收传力装置传递过来的颠簸的力量，通过两个弹簧的共同作用可以使弹簧整体的等同弹性系数变为可调节，比单个弹簧的减振效果好。2.副弹簧连接在弹簧顶座与隔板之间，支撑柱也连接在弹簧顶座和隔板之间；通过支撑柱的伸缩可使副弹簧被受力或不受力，进而影响整个弹性元件的弹性系数变成两种可选择状态，当路面平整时支撑柱代替弹簧连接在弹簧顶座与隔板之间，此时支撑柱接收来自主弹簧传递过来的力，支撑柱无损耗地将力传递至车身，因为力在支撑柱的传递过程中未损耗，使得车身可以快速按照传力装置的力做出反应，汽车操控性好；当路面不平时，支撑柱收缩后不再与隔板相连接，从主弹簧传递来的力直接由副弹簧吸收，副弹簧在吸收力的时候将力转变为自身的形变，副弹簧在损耗掉大部分力后将力传递至车身，因为副弹簧吸收了大部分颠簸的力，所以车身感受到的颠簸较小，汽车的舒适性好。3.本实用新型仅包括弹性元件、减振器和传力装置，结构简单，所用元器件均为普通元器件，成本低易于推广。

优选地，所述减振器贯穿所述隔板并连接在所述弹簧底座和弹簧顶座之间，所述副弹簧和所述主弹簧均套设在所述减振器上，不仅方便减振器吸收主弹簧和副弹簧释放的能量，避免主弹簧和副弹簧的往复振动，而且节约空间。

优选地，所述减振器为可变阻尼减振器，方便根据弹簧的软硬来调节减振器的软硬，有利于减振器直接吸收弹簧的往复振动，使舒适性更好。

优选地，所述副弹簧和所述主弹簧均为螺旋弹簧，所述副弹簧的弹性系数大于所述主弹簧，方便副弹簧能够产生更大的形变，吸收更多的能量，使汽车在凹凸不平的路上能够减少颠簸感，使汽车舒适性更好。

优选地，所述弹簧顶座上还设有液压推动装置，所述液压推动装置连接在所述弹簧顶座和所述车身之间，方便液压推动装置向上顶，进而顶起抬高车身，使汽车可以通过地面凹凸高度差较大的地方。

优选地，所述支撑柱为设置于所述弹簧顶座上且顺所述副弹簧周向设置的多个，方便支撑柱自由伸缩并支撑起弹簧顶座和隔板之间的距离。

优选地，所述支撑柱为电动液压推杆，方便电动液压推杆向上推出顶起弹簧顶座，进而顶起车身。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型可变汽车悬挂***实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型可变汽车悬挂***实施例2的结构示意图。

图中附图标记为：主弹簧-1、副弹簧-2、电动液压推杆-3、轮毂-4、减振器-5、弹簧顶座-6、液压顶杆-7、隔板-8、弹簧底座-9。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1所示，一种可变汽车悬挂***，包括弹性元件、减振器5和传力装置，传力装置指轮毂4，上、下控制臂，扭力杆，中央控制臂等。弹性元件包括与车身螺钉连接的弹簧顶座6、与轮毂4螺钉连接的弹簧底座9、位于弹簧顶座6与弹簧底座9之间的隔板8、主弹簧1和副弹簧2；减振器5贯穿隔板8，主弹簧1和副弹簧2为螺旋弹簧，主弹簧1和副弹簧2套在减振器5上。弹簧顶座6、弹簧底座9和隔板8上均开有环形槽，环形槽的大小与主弹簧1和副弹簧2相匹配。副弹簧2卡接在弹簧顶座6与隔板8之间，主弹簧1卡接在隔板8和弹簧底座9之间。弹簧顶座6的中心位置上螺钉连接可伸缩的电动液压推杆3，电动液压推杆3可伸缩长度至隔板8并抵接在隔板8上。

弹簧顶座6上还螺钉连接有液压泵总承和液压顶杆7，液压顶杆7为电控液压顶杆。液压顶杆7连接在弹簧顶座6和车身之间，方便液压顶杆7向上顶车身，抬高车身，使汽车可以通过地面凹凸高度差较大的地方。

电动液压推杆3为两个或三个，电动液压推杆3绕着副弹簧2环形分布，电动液压推杆3一端螺钉连接在弹簧顶座6上，另一端抵接在隔板8上。

对于汽车悬挂***，要想汽车操控性好，则需要使轮毂4，上、下控制臂，扭力杆，中央控制臂等的力可以快速传递到车身，这就需要连接在轮毂4和车身之间的悬挂***能够快速将力传递到车身上。当汽车行驶在平坦的道路上时，汽车需要维持轮胎与地面贴合、保证车辆操控性的功能，此时电动液压推杆3抵接在弹簧顶座6与隔板8之间，副弹簧2不受力。主弹簧1接受轮毂4传过来的力迅速将其传递到与之相连的隔板8上，隔板8通过电动液压推杆3迅速将力传递到弹簧顶座6上，弹簧顶座6将力传递到与之相连的车身上。当汽车行驶在不平坦的道路上时，汽车需要克服路面凹凸不平带来的车身颠簸。此时电动液压推杆3收缩，使之不再与隔板8连接。当传力装置传递力过来后，力首先被主弹簧1吸收，然后力传递至隔板8，隔板8将力传递至副弹簧2，副弹簧2在接到力后产生形变，将有剩余的力吸收，最后传递到车身的力已经较小，而套在主弹簧1和副弹簧2内的减振器5吸收弹簧形变后释放的力，防止弹簧往复运动，有效减小颠簸。

本实施例可以既满足操控性又满足舒适性的关键在于采用双层弹簧，即副弹簧2和主弹簧1。当电动液压推杆3伸出与隔板8抵接后副弹簧2被封闭起来，不产生任何支撑力，此时主弹簧1工作，主弹簧1设计支撑力较强（根据汽车参数与弹簧的匹配设计），保证汽车在较好路面行驶时的稳定性，在紧急变道时不侧偏、不倾斜，这样车辆就有较好的操控性，驾驭感较强。当电动液压推杆3收起时，副弹簧2和主弹簧1同时工作。而副弹簧2的弹性系数大于或者等于主弹簧1。当副弹簧2的弹性系数等于主弹簧1时，由于两个弹簧的总体长度变长，当遇到振动时两个弹簧总的形变量变大，使两个弹簧能吸收更多的力，使汽车在凹凸路面行驶时能吸收更多的撞击能量，过滤掉更多的震动，乘坐的舒适性就会更好。当副弹簧2的弹性系数比主弹簧1大时，即副弹簧2比主弹簧1软，让副弹簧2与主弹簧1一起工作时，因为副弹簧2比较软，能够产生更大的形变，吸收更多的能量，使汽车在凹凸不平的路上更能减少颠簸感，使汽车舒适性更好。

值得提出的是，用于前悬挂的副弹簧2和主弹簧1均套在减振器5上，用于后悬挂的副弹簧2和主弹簧1可不套在减振器5上。副弹簧2跟主弹簧1不一定等长，具体长度根据不同车辆的需求而具体设定。副弹簧2和主弹簧1之间的相互切换是根据车辆的操控性和舒适性设定的，弹簧的弹性系数与车辆的相应参数匹配。使用的减振器5为可变阻尼减振器，当车辆行驶时，弹簧受到地面冲击后发生形变来吸收振动能量，减振器5用来吸收弹簧在恢复原形后释放出来的振动能量以避免会出现的来回往复振动现象。可变阻尼减振器随着弹簧***而阻尼变小，弹簧***而阻尼变大，使减振器5可以针对弹簧不同的软硬状况有效起到阻尼的作用，抑制弹簧来回摆动，保证汽车的操控性和舒适性。

液压顶杆7专为suv和越野车增加设计（轿车可用也可不用此设计）当车辆在泥泞路或岩石路行驶时，液压顶杆7伸出，增高了车身与地面的距离，这样就能增强车辆的通过性能，再配合车辆的舒适性能同时使用。在通过恶劣道路时即能顺利通过又确保不太颠簸。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1基本相同， 区别在于副弹簧2的弹簧直径大于主弹簧1的弹簧直径。与副弹簧2和主弹簧1连接的隔板8为滑动连接的几字型结构，副弹簧2可套在主弹簧1外，使两个弹簧的一起的总高度降低，使得单个弹簧的长度能够增加，使弹簧能够产生更大的形变量，吸收更多能量的振动。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (7)

1.一种可变汽车悬挂***，包括弹性元件、与弹性元件连接的减振器和传力装置，其特征在于：所述弹性元件包括与车身连接的弹簧顶座、与传力装置连接的弹簧底座、位于弹簧顶座与弹簧底座之间的隔板、主弹簧和副弹簧；所述隔板卡接在所述主弹簧与所述副弹簧之间，所述副弹簧连接在弹簧顶座与隔板之间，所述主弹簧连接在隔板和弹簧底座之间；所述弹簧顶座上设有可向下伸缩的支撑柱，支撑柱可伸至隔板上。

2.如权利要求1所述的可变汽车悬挂***，其特征在于：所述减振器贯穿所述隔板并连接在所述弹簧底座和弹簧顶座之间，所述副弹簧和所述主弹簧均套设在所述减振器上。

3.如权利要求2所述的可变汽车悬挂***，其特征在于：所述减振器为可变阻尼减振器。

4.如权利要求3所述的可变汽车悬挂***，其特征在于：所述副弹簧和所述主弹簧均为螺旋弹簧，所述副弹簧的弹性系数大于所述主弹簧。

5.如权利要求4所述的可变汽车悬挂***，其特征在于：所述弹簧顶座上还设有液压推动装置，所述液压推动装置连接在所述弹簧顶座和所述车身之间。

6.如权利要求5所述的可变汽车悬挂***，其特征在于：所述支撑柱为设置于所述弹簧顶座上且顺所述副弹簧周向设置的多个。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的可变汽车悬挂***，其特征在于：所述支撑柱为电动液压推杆。