CN103807344A - 灵活交连减振器及交连悬架系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种灵活交连减振器及交连悬架系统，该减振器包括上吊耳、下吊耳、内筒、外筒、活塞、活塞杆、阻尼阀块、导向器和导套，其特征在于：它还包括上端盖、下端盖、气囊和气囊盖，所述上端盖、内筒、外筒和下端盖构成减振器的缸筒，其中上端盖设置在外筒上端，下端盖设置在外筒的下端，在外筒的内部、还设置一个与外筒同轴安装的内筒，阻尼阀块设置在内筒的上端，连有活塞杆的活塞设置在内筒内部，在内筒的下端活塞杆的外面设置有导向器，导套设置在活塞杆和导向器之间；所述外筒的外面、上端盖和下端盖之间还设置有气囊和气囊盖；所述的上端盖上带有上连接口和下连接口两个连接口。

Description

灵活交连减振器及交连悬架系统

技术领域

本发明涉及一种用于汽车悬架上的减振器及悬架系统，具体的说是一种可以根据车辆行驶工况而灵活改变交连方式的减振器及悬架系统。

背景技术

车辆对悬架性能的需求会随行驶工况的改变而改变，例如在汽车转向时，希望悬架硬一些，以防止车身产生较大的侧倾运动，提高行驶安全性；在汽车通过不平路面时，希望悬架能尽量多地过滤掉地面的不平激励，减少传递至车身的振动，提高行驶舒适性；在维修汽车时，希望零部件拆装方便，拆卸一个零部件尽可能少地牵涉其它零部件。

传统悬架在装车后结构形式一成不变，而汽车的行驶工况千变万化，以单一的悬架结构去应对多变的行驶工况，很难取得理想的效果。如果悬架结构形式能随着行驶工况的变化而改变，就可以使悬架最大程度地满足整车的性能需求。本发明提出了一种可灵活交连的减振器结构，并且提供了一种交连形式随行驶工况灵活变化的交连悬架系统，最大程度地解决了车辆的各种行驶工况对悬架性能需求的矛盾。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种结构简单合理，可以随汽车行驶工况而灵活改变交连形式的减振器。

本发明的目的是这样实现的，该减振器包括上吊耳、下吊耳、内筒、外筒、活塞、活塞杆、阻尼阀块、导向器和导套，其特征在于：它还包括上端盖、下端盖、气囊和气囊盖，所述上端盖、内筒、外筒和下端盖构成减振器的缸筒，其中上端盖设置在外筒上端，下端盖设置在外筒的下端，在外筒的内部、还设置一个与外筒同轴安装的内筒，阻尼阀块设置在内筒的上端，连有活塞杆的活塞设置在内筒内部，在内筒的下端活塞杆的外面设置有导向器，导套设置在活塞杆和导向器之间；所述外筒的外面、上端盖和下端盖之间还设置有气囊和气囊盖；所述的上端盖上带有上连接口和下连接口两个连接口。

所述的阻尼阀块是由阀体，通过紧固螺母、垫片和紧固螺栓固定在阀体下面的阀片构成，其中阀体上设置有多个油液通孔。

所述的内筒的下面带有内筒阻尼孔，外筒的中部带有外筒阻尼孔。

所述的活塞和活塞杆之间通过活塞紧固螺母固定，在活塞杆和导向器之间设置有活塞杆密封圈和防尘圈，在导向器和外筒之间设置有外筒密封圈，在导向器和下端盖之间设置有导向器垫片。

至少四个所述减振器通过与连接管路F和控制阀块E连接构成可灵活改变交连方式的交连悬架系统。

本发明使用时采用四个减振器、连接管路及控制阀块，通过改变各减振器上、下连接口之间的连接方式便可以使悬架具有不同的性能，以解决不同行驶工况对悬架性能需求的矛盾。

本发明具有以下优点和积极效果：

1.本发明通过简单可行的结构使整车的越野性能、车身姿态稳定性、行驶安全性及乘坐舒适性得到较大程度的提高。

2.本发明中四支减振器的八个连接口之间交连方式的转换非常方便灵活，通过控制电磁阀（或压控阀）的档位即可实现悬架结构的改变。

3.系统交连方式的转变可由驾驶员控制实现，也可以通过传感器采集车辆行驶状态信息、再由控制逻辑发出指令来实现。

4.采用转阀式控制阀可以使各交连方式之间的转变过渡非常柔和，在车辆行驶过程中即可根据行驶状况转换系统交连方式。

5.本发明所采用的灵活交联减振器单元加工制造十分简便，可由普通双筒减振器稍作改装即可。

6.本发明所采用的灵活交联减振器单元将气室设置在外筒周围，可以不必另外单独设置蓄能器，大大节省了安装空间，使悬架在整车上布置十分便易。

7.安装本发明所述的灵活交联减振器系统后，悬架可不必再设置横向稳定杆，简化了悬架系统结构，有利于整车的轻量化。

8.本发明对控制阀的加工及安装精度要求不高，即便控制阀稍有内泄漏也不影响本系统所具有的的优越性能。

附图说明

图1是本发明减振器整体结构示意图。

图2是本发明减振器应用在双轴车辆上构成的交连悬架系统结构示意图。

图3是本发明减振器应用在多轴车辆上构成的交连悬架系统结构示意图。

图4是本发明减振器应用在双轴车辆上的第一种交连方式结构示意图。

图5是本发明图4所示交连方式的液压原理图。

图6是本发明减振器应用在双轴车辆上的第二种交连方式结构示意图。

图7是本发明图6所示交连方式的液压原理图。

图8是本发明减振器应用在双轴车辆上的第三种交连方式结构示意图。

图9是本发明图8所示交连方式的液压原理图。

图10是本发明减振器应用在双轴车辆上的第四种交连方式结构示意图。

图11是本发明图10所示交连方式的液压原理图。

图12是本发明减振器应用在双轴车辆上的第五种交连方式结构示意图。

图13是本发明图12所示交连方式的液压原理图。

图14是本发明控制阀块液压原理图。

图15是本发明三位四通转阀原理图。

具体实施方式

如图1所示：该减振器包括上吊耳13、下吊耳12、上端盖14、下端盖27、内筒20、外筒21、气囊22、气囊盖23、活塞5、活塞杆7、阻尼阀块、导向器24和导套9，所述上端盖14、外筒21和下端盖27构成减振器的缸筒，其中顶端设置有上吊耳13的上端盖14设置在外筒21上端，顶端设置有下吊耳12的下端盖27设置在外筒21的下端，在外筒21的内部、上端盖14和下端盖27之间还设置一个内筒20，阀体17和阀片18构成的阻尼阀块设置在内筒20的上端，连有活塞杆7的活塞5设置在内筒20内部，在内筒的下面活塞杆7的外面设置有导向器24，导套9设置在活塞杆7和导向器24之间；所述外筒21的外面、上端盖14和下端盖27之间还设置有、气囊22和气囊盖23；所述的上端盖14上带有上连接口1和下连接口2两个连接口。

所述的阻尼阀块是由阀体17，通过紧固螺母15、垫片16和紧固螺栓19固定在阀体17下面的阀片18构成，其中阀体17上设置有多个油液通孔3。

所述的内筒20的下面带有内筒阻尼孔8，外筒21的中部带有外筒阻尼孔6。

所述的活塞5和活塞杆7之间通过活塞紧固螺母4固定，在活塞杆7和导向器24之间设置有活塞杆密封圈10和防尘圈11，在导向器24和外筒21之间设置有外筒密封圈25，在导向器24和下端盖27之间设置有导向器垫片26。

所述阀体17上设有若干油液通孔3，阀片18将一部分通孔遮挡住，压缩行程油液可以通过全部油液通孔3，并将阀片18推开，产生较小的阻尼力；复原行程油液只能通过一部分油液通孔，产生较大的阻尼力。外筒21中间开有外筒阻尼孔6，内筒20底部开有内筒阻尼孔8，内筒20将阀体17推至上端盖14顶部，外筒21与上端盖14、下端盖27螺纹连接。外筒阻尼孔6对悬架系统的垂向阻尼贡献不大，但是可以产生很大的侧倾角阻尼，防止车身过度侧倾。设置内筒阻尼孔8主要是为了避免垂向阻尼全部由阻尼阀块产生，以致无杆腔补油不畅引发空程。上端盖14、下端盖27的外露端将气囊22和气囊盖23紧紧压在外筒21周围，气囊22内充有少量惰性气体。在车辆做垂向运动时，气囊22与普通双筒减振器储油腔上方气体的作用一样；在车辆侧倾时，气囊22却可以产生比普通双筒减振器储油腔上方气体大得多的弹簧力，以防止车身过度侧倾。外筒阻尼孔6由外向内冲压而成，以防止气囊22被孔口边缘划破。此种结构减振器可由普通双筒减振器改装而成，但是却具有比普通双筒减振器优越得多的性能。

如附图2所示：采用四支减振器A、B、C、D、控制阀块E和连接管路F构成一种可灵活改变交连方式的交连悬架系统。每支减振器都有上、下两个连接口，四支减振器共有八个连接口，通过改变这八个连接口之间的交连方式，就可以使悬架具有适应不同行驶工况的性能，所述交连方式的改变通过控制阀块内控制阀的档位来实现。

     如图3所示：对于多轴车辆，可将其同侧减振器分为两组，然后将同组内减振器的上腔与上腔、下腔与下腔分别相连简化为类似双轴车辆的四个减振器组，然后再通过连接管路F与控制阀块E相连实现多轴车辆的交连悬架系统。

如图4所示：为灵活交连悬架系统的第一种交连方式：A1与C1、B2、D2相连，A2与C2、B1、D1相连，其液压原理如图5所示。在此种连接方式下，车辆做垂向运动时，通过各减振器阻尼孔6的油液流量由活塞杆面积排出，流量较小，因而产生的垂向阻尼力很小；当车辆做侧倾运动时，由于左右交叉连接，通过各减振器阻尼孔6的油液流量由无杆腔面积与有杆腔面积之和排出，流量很大，因而会产生非常大的侧倾角阻尼，抑制车身过度的侧倾运动。当车辆通过崎岖不平的越野路时，因路面突起而使一支减振器中被压出的油液可以流入其他减振器中，从而使很大一部分不平激励未传递至车身，而是在悬架系统中被过滤掉，所以此种连接方式提高了车辆的越野性能，适用于越野车的正常行驶工况。

图6所示为灵活交连悬架系统的第二种交连方式：A1与D2相连，A2与D1相连，B1与C2相连，B2与C1相连，其液压原理如图7所示。此种连接方式相当于车辆具有两对左右交叉和两对前后交叉的减振器组，车身的侧倾与纵倾运动都会产生很大的倾角阻尼，因而车辆具有很高的侧倾及纵倾稳定性，可以避免车辆在加速、刹车或转向时产生过大的车身倾角，提高车身的姿态稳定性及乘坐舒适性。车辆在起步及刹车时选用此种交连方式可以减轻起步抬头及刹车点头现象。

图8所示为灵活交连悬架系统的第三种交连方式：A1与B1相连，A2与B2相连，C1与D1相连，C2与D2相连，其液压原理如图9所示。此种连接方式下，左右侧减振器上腔与上腔连通，下腔与下腔连通，若给左右侧车轮施加同幅反相激励，则左侧无杆腔排出的油液可完全进入右侧无杆腔，右侧有杆腔排出的油液可完全进入左侧有杆腔，反之亦然。这样悬架系统就可以将地面激励中的左右对扭成分完全过滤掉，由于左右侧减振器给车身的作用力始终一样，对车身没有扭转力矩，因而提高了车辆的乘坐舒适性及车身使用寿命。但是此种连接方式下，车身侧倾稳定性较低，会产生较大的转向侧倾角。对于路面左右对扭且很少转向的行驶工况特别适于选择此种交连方式。

图10所示为灵活交连悬架系统的第四种交连方式：A1与A2相连，B1与B2相连，C1与C2相连，D1与D2相连，其液压原理如图11所示。此种连接方案即传统悬架的连接形式，各轮减振器相互独立，互不影响。其特点是车身的侧倾、纵倾稳定性，消扭效果及对地面不平激励的过滤效果都居中，对车辆的各种使用工况都具有一定的适应能力，但都不能提供最佳的悬架性能。若装车后悬架形式固定不变，适合选择此种交连方式。但是对于灵活交连减振器系统，此种交连方式仅适合在系统维修时使用，以减少零部件之间的相互干涉，使拆装便利。

图12所示为灵活交连悬架系统的第五种交连方式：A1与B2相连，A2与B1相连，C1与C2相连，D1与D2相连，其液压原理如图13所示。此种连接方案只有前轴左右侧减振器交叉连接，其侧倾稳定性比图10所示连接方案高，比图4、图6所示连接方案低，适用于需较小程度提高车身侧倾稳定性的行驶工况。

如图14所示，控制阀块内部有四个三位四通电磁阀（具有左、中、右三个档位）和两个两位两通电磁阀（具有上、下两个档位）。通过改变这六个电磁阀所处档位可以实现以上所述灵活交连减振器系统的五种交连方式的转换，实现方式如下：

1. 置阀                                                

右位，阀

中位，阀

上位，可实现图4所示交连方式（A1-B2-C1-D2,A2-B1-C2-D1）。

2. 置阀

右位，阀

中位，阀

下位，可实现图6所示交连方式（A1-D2,A2-D1,C1-D2,C2-D1）。

3. 置阀

左位，阀

中位，阀

下位，可实现图8所示交连方式（A1-B1,A2-B2,C1-D1,C2-D2)。

4. 置阀

左位，阀

中位，阀

下位，可实现图10所示交连方式（A1-A2,B1-B2,C1-C2,D1-D2)。

5. 置阀右位，阀左位，阀

中位，阀

下位，可实现图12所示交连方式（A1-B2,B1-A2,C1-C2,D1-D2)。

图14中所示三位四通电磁阀可采用普通的滑阀式电磁阀，也可采用图15所示的转阀式电磁阀。电磁阀处于左位时，A1与A2连通，B1与B2连通; 处于右位时，A1与B2连通，B1与A2连通; 处于中位时，A1、A2、B1、B2互不连通。图14中阀

同轴转动，阀 、

单独转动，便实现本发明所述灵活交联减振器系统的的五种交连方式。阀芯转动时如果速度较低，可以使不同交连方式之间的转换过渡非常柔和。

Claims (5)

1.一种灵活交连减振器及交连悬架系统，该减振器包括上吊耳、下吊耳、内筒、外筒、活塞、活塞杆、阻尼阀块、导向器和导套，其特征在于：它还包括上端盖、下端盖、气囊和气囊盖，所述上端盖、内筒、外筒和下端盖构成减振器的缸筒，其中上端盖设置在外筒上端，下端盖设置在外筒的下端，在外筒的内部、还设置一个与外筒同轴安装的内筒，阻尼阀块设置在内筒的上端，连有活塞杆的活塞设置在内筒内部，在内筒的下端活塞杆的外面设置有导向器，导套设置在活塞杆和导向器之间；所述外筒的外面、上端盖和下端盖之间还设置有气囊和气囊盖；所述的上端盖上带有上连接口和下连接口两个连接口。

2.根据权利要求1所述的一种灵活交连减振器及交连悬架系统，其特征在于：所述的阻尼阀块是由阀体，通过紧固螺母、垫片和紧固螺栓固定在阀体下面的阀片构成，其中阀体上设置有多个油液通孔。

3.根据权利要求1所述的一种灵活交连减振器及交连悬架系统，其特征在于：所述的内筒的下面带有内筒阻尼孔，外筒的中部带有外筒阻尼孔。

4.根据权利要求1所述的一种灵活交连减振器及交连悬架系统，其特征在于：所述的活塞和活塞杆之间通过活塞紧固螺母固定，在活塞杆和导向器之间设置有活塞杆密封圈和防尘圈，在导向器和外筒之间设置有外筒密封圈，在导向器和下端盖之间设置有导向器垫片。

5.根据权利要求1所述的一种灵活交连减振器及交连悬架系统，其特征在于：至少四个所述减振器通过与连接管路和控制阀块连接构成可灵活改变交连方式的交连悬架系统。

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