CN103273817A - 一种左右贯通式蓄能悬架 - Google Patents

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汪若尘
吴涛
陈龙
施德华
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Abstract

本发明涉及一种车辆悬架,特指采用了横杆贯通左右悬架并应用惯容器的车辆悬架。本发明将左车轮隔振体上端和左车身隔振体下端共轴铰接于横杆的左端,将右车轮隔振体上端和右车身隔振体下端共轴铰接于横杆的右端,将横杆铰接于悬架横梁的中部,可绕中部铰链轴转动,通过贯通左、右悬架的横梁将车身静载荷全部作用于左右车轮隔振体,从而克服了惯容器在车身载荷作用下容易被“击穿”的技术缺点,通过车身隔振体来抑制车身垂直加速度的低频峰值,通过车轮隔振体来抑制轮胎动载荷的高频峰值,通过贯通左、右悬架的横杆使左右悬架受力相互制约可以减小车身侧倾从而改善汽车的操纵稳定性,达到兼顾车辆乘坐舒适性与行驶安全性的目的。

Description

一种左右贯通式蓄能悬架
技术领域
[0001] 本发明涉及一种车辆悬架,特指采用了横杆贯通左右悬架并应用惯容器的车辆悬架。
背景技术
[0002] 悬架对车辆操纵稳定性和行驶平顺性具有重要影响。传统被动悬架的阻尼和刚度不能随路面状况的改变而改变,难以满足人们对车辆悬架性能的要求。主动和半主动悬架技术虽能提高车辆的动态性能,但主动悬架的成本偏高,半主动悬架存在时滞问题,所以运用于实车的还较少,中外研究人员都在积极探索提高悬架性能的新技术。2003年Smith基于机电相似性理论提出了一种与电容器完全相似的理想惯容器,给出了其实现装置,并开展了将其应用于车辆悬架的研究,从此打破了由弹簧和阻尼器组成的传统悬架结构形式,探索出了一条改善传统悬架性能的新途径,使被动悬架的研究又重新步入了人们的视眼。
[0003] 中国专利200810123830.8公开了一种应用惯容器的车辆悬架,包括由阻尼器和惯容器组成的并联体,以及由阻尼器和弹簧组成的并联体,两个并联体串联形成两级式车辆悬架,理论上能对全频域范围内由路面不平引起的冲击和振动进行缓冲和衰减,然而在实际应用过程中,因惯容器需承担车身重力而容易被“击穿”,所以必须解决惯容器和阻尼器的并联体因“击穿”而失效的问题,该悬架才具有实用价值。
[0004] 中国专利201010281336.1公开了一种贯通式惯性质量蓄能悬架,包括弹簧和阻尼器并联组成左、右车轮隔振体,以及弹簧、阻尼器和惯容器并联组成车身隔振体,左车轮隔振体,车身隔振体右车轮隔振体依次按梯形串接,理论上既降低了悬架高度,又能对全频域范围内由路面不平引起的冲击和振动进行缓冲和衰减,从而达到协调乘坐舒适性与行驶安全性之间矛盾的目的。然而在实际应用过程中车轮隔振体的斜向布置且随上摆臂的摆动倾斜角度更大,使得活塞磨损过大,严重时可能导致车轮隔振体损坏。
发明内容
[0005] 本发明所要解决的技术问题是:克服惯容器在车身载荷作用下容易被“击穿”的技术缺点,提高车身防侧倾能力,提供一种能够兼顾乘坐舒适性与行驶安全性的车辆悬架。
[0006] 本发明解决该技术问题所采用的技术方案是:将阻尼器A和弹簧并联组成左车轮隔振体,将惯容器和阻尼器B并联组成右车身隔振体,右车轮隔振体和左车轮隔振体结构相同;左车身隔振体与右车身隔振体结构相同,将左车轮隔振体上端和左车身隔振体下端共轴铰接于横杆的左端,将右车轮隔振体上端和右车身隔振体下端共轴铰接于横杆的右端,将横杆铰接于悬架横梁的中部,可绕中部铰链轴转动,通过贯通左、右悬架的横梁将车身静载荷全部作用于左右车轮隔振体,从而克服了惯容器在车身载荷作用下容易被“击穿”的技术缺点,通过车身隔振体来抑制车身垂直加速度的低频峰值,通过车轮隔振体来抑制轮胎动载荷的高频峰值,通过贯通左、右悬架的横杆使左右悬架受力相互制约可以减小车身侧倾从而改善汽车的操纵稳定性,达到兼顾车辆乘坐舒适性与行驶安全性的目的,使悬架的整体性能获得大幅度的提升。
[0007] 本发明的具体方案为,包括横梁、横杆、左摆臂、左车轮隔振体、左车身隔振体、右摆臂、右车轮隔振体和右车身隔振体。
[0008] 横梁与车身通过两根固定杆对称相连。
[0009] 横杆铰接于横梁的中部,可绕中部铰链轴转动。
[0010] 左车轮隔振体上端和左车身隔振体下端共轴铰接于横杆的左端,右车轮隔振体上端和右车身隔振体下端共轴铰接于横杆的右端,横杆在平衡位置时为水平。
[0011] 左车轮隔振体由阻尼器A和弹簧并联组成,左车轮隔振体的下端铰接于左摆臂的外侧位置;左车轮通过左摆臂与横梁左端铰接;右车轮隔振体由阻尼器A和弹簧并联组成,右车轮隔振体的下端铰接于右摆臂的外侧位置;右车轮通过右摆臂与横梁右端铰接。
[0012] 左车身隔振体由阻尼器B和惯容器并联组成,左车身隔振体上端与车身铰接,右车身隔振体由阻尼器B和惯容器并联组成,右车身隔振体上端与车身铰接。
[0013] 本发明能有效降低车身垂直加速度的低频峰值,悬架动行程的低频峰值与轮胎动载荷的高频峰值,大大改善了乘坐舒适性,同时可以减小车身侧倾改善了汽车操纵稳定性,从而兼顾了车辆乘坐舒适性与行驶安全性;克服了惯容器在车身载荷作用下容易被“击穿”的技术缺点;此悬架属于被动悬架领域不需要复杂的控制器及能量输入,成本低,可靠性闻。
附图说明
[0014] 图1为左右贯通式蓄能悬架结构示意图;
图中,1-横梁2-左摆臂3-左车轮隔振体4-左车身隔振体 5-固定杆6-横杆7-车身8-右车身隔振体9-右车轮隔振体10-右摆臂11-弹簧12-阻尼器A13-惯容器14-阻尼器B。
具体实施方式
[0015] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0016] 本发明包括横梁1、横杆6、左摆臂2、左车轮隔振体3、左车身隔振体4、右摆臂10、右车轮隔振体9和右车身隔振体8。
[0017] 横梁I与车身7通过两根固定杆5对称相连,横杆6铰接于横梁I的中部,可绕中部铰链轴转动。
[0018] 左车轮隔振体3上端和左车身隔振体4下端共轴铰接于横杆6左端,右车轮隔振体9上端和右车身隔振体8下端共轴铰接于横杆6的右端,横杆6在平衡位置时为水平;
左车轮隔振体3由阻尼器A12和弹簧I并联组成,左车轮隔振体3的下端铰接于左摆臂2的外侧位置;左车轮通过左摆臂2与横梁I左端铰接;右车轮隔振体9由阻尼器A12和弹簧11并联组成,右车轮隔振体9的下端铰接于右摆臂10的外侧位置;右车轮通过右摆臂2与横梁I右端铰接;
左车身隔振体4由阻尼器B14和惯容器13并联组成,左车身隔振体4上端与车身铰接,右车身隔振体8由阻尼器B14和惯容器13并联组成,右车身隔振体8上端与车身铰接。[0019] 下面结合附图对本发明具体实施过程作进一步说明。
[0020] 如图1所示,由路面不平引起的冲击和振动经轮胎使左摆臂2相对车身上下运动使左车轮隔振体3,左车身隔振体4开始工作并通过它们之间的铰链轴带动横杆6转动,使右车轮隔振体9和右车身隔振体8开始工作;由路面不平引起的冲击和振动中的高频部分被左车轮隔振体3衰减,低频部分被左车身隔振体4衰减使得在全频域范围内对路面不平引起的冲击和振动进行缓冲与裳减,并由于横杆6带动下使右车轮隔振体9和右车身隔振体8加入工作而加快了振动衰减速度且通过横杆对左悬架施加反力阻碍了左悬架相对运动,降低了车身侧倾;同理,冲击和振动经过右车轮时也会被依次衰减。
[0021] 对传统悬架而言,采用软弹簧能够提高车辆的乘坐舒适性,然而却恶化了车辆的行驶安全性,而采用硬弹簧能够改善车辆的行驶安全性,然而却恶化了车辆的乘坐舒适性,因此由弹簧和阻尼器并联组成的传统悬架难以兼顾车辆的乘坐舒适性和行驶安全性;本发明采用车轮隔体与车身隔振体串联的形式,以车轮隔振体来抑制轮胎动载荷的高频峰值,以车身隔振体来抑制车身加速度的低频峰值,同时也能抑制轮胎动载荷与悬架动行程的低频峰值,因此本发明达到了兼顾车辆乘坐舒适性与行驶安全性的目的,使悬架的整体性能获得大幅度的提升。
[0022] 本发明采用左、右悬架贯通的方式,减小了车辆侧倾,提高了车辆操纵稳定性;车轮隔振体采用阻尼器和弹簧并联的形式,以弹簧来承载车身全部静载荷,克服了惯容器在车身载荷作用下容易被“击穿”的技术缺点。

Claims (4)

1.一种左右贯通式蓄能悬架,包括横梁、左摆臂、左车轮隔振体、左车身隔振体、右摆臂、右车轮隔振体和右车身隔振体;横梁与车身通过两根固定杆对称相连,左车轮隔振体由阻尼器A和弹簧并联组成,左车轮隔振体的下端铰接于左摆臂的外侧位置;左车轮通过左摆臂与横梁左端铰接;右车轮隔振体由阻尼器A和弹簧并联组成,右车轮隔振体的下端铰接于右摆臂的外侧位置;右车轮通过右摆臂与横梁右端铰接;左车身隔振体由阻尼器B和惯容器并联组成,左车身隔振体上端与车身铰接,右车身隔振体由阻尼器B和惯容器并联组成,右车身隔振体上端与车身铰接,其特征在于:设有一横杆,横杆铰接于横梁的中部,可绕中部铰链轴转动,左车轮隔振体上端和左车身隔振体下端共轴铰接于横杆的左端,右车轮隔振体上端和右车身隔振体下端共轴铰接于横杆的右端,横杆在平衡位置时为水平。
2.如权利要求1所述的一种左右贯通式蓄能悬架,特征在于:所述弹簧为螺旋压缩弹簧。
3.如权利要求1所述的一种左右贯通式蓄能悬架,特征在于:所述阻尼器A和阻尼器B为筒式液压减震器。
4.如权利要求1所述的一种左右贯通式蓄能悬架,特征在于:所述惯容器为滚珠丝杠式惯容器。
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