CN104760483B - 双缸悬挂装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种双缸悬挂装置。其包括横梁、第一液压缸、第二液压缸和减震器；第一液压缸的一端设置在横梁上，第一液压缸等另一端与减震器连接；第二液压缸的一端设置在横梁上，第二液压缸的另一端与减震器连接。本发明双缸悬挂装置，在横梁上设置两个液压缸，通过将液压缸的轴线相交，并将减震器设置在交点处，从而使减震器在减震过程中，通过液压缸的双向对流，使得车轮无论在静态或动态都保持不变的轴距，使车辆行驶容易操控、平稳顺畅；该装置可以运用在悬挂，刹车，转向，横向与纵向的拉杆。

Description

双缸悬挂装置

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种双缸悬挂装置。

背景技术

随着社会的发展，汽车也进入了千家万户，人们与越来越离不开汽车了。而汽车中，悬挂系统尤为重要，悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，悬架的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。典型的汽车悬架结构由弹性元件、减震器以及导向机构等组成，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。绝大多数悬架多具有螺旋弹簧和减振器结构，但不同类型的悬架的导向机构差异却很大，这也是悬架性能差异的核心构件。悬挂系统有很多种，而应用最多的有下列几种方式。

板式弹簧减震技术悬挂系统主要通过板式弹簧在车辆遇到障碍物时产生减震作用，结构大都是拱形板式弹簧(俗称工字板)，板式弹簧中间拱底与车轮轮轴相连接，一侧与车身固定点固定，另一侧通过衬套或者轮轴控制可以自由伸展。车辆行驶中尤其是遇到障碍物时板式弹簧伸展起到减震作用，但由于该种技术板式弹簧一侧固定另一侧活动的结构，单向受力，使车轮轮轴受力通过板式弹簧传导给车体时受力严重不均衡，车轮轮轴与车体水平方向发生位移，使车辆轴距突然发生变化，形成对车体的强力冲击，造成车体不稳定，给车辆和驾驶者造成很大的安全隐患。

减震(包含弹簧、减震器等)和导向元件(纵向推力杆、横向推力杆等)组合式悬挂系统，此类悬挂系统为了增强稳定安全性而设置导向元件(横向推力杆和纵向推力杆)，相较于板式弹簧悬挂在一定程度上起到稳定作用，但由于其纵向和横向分别为单向受力，结构本身决定其不能完全解决减震过程中的稳定问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双缸悬挂装置，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种双缸悬挂装置，包括横梁、第一液压缸、第二液压缸和减震器；

第一液压缸的一端设置在横梁上，第一液压缸等另一端分别连接第一摆动臂的转动端和所述减震器；

第二液压缸的一端设置在横梁上，第二液压缸的另一端分别连接第二摆动臂的转动端和所述减震器。

进一步的，第一液压缸的轴线与第二液压缸的轴线相交。

进一步的，第一液压缸安装在所述横梁的一端，第二液压缸安装在手上横梁的另一端。

进一步的，第一液压缸通过第一摆动臂的一端与减震器相连；

第一摆动臂的另一端与横梁活动转动连接；

第二液压缸通过第二摆动臂的一端与减震器相连；

第二摆动臂的另一端与横梁活动转动连接。

进一步的，第一液压缸与第二液压缸以交点到横梁做的垂线为轴线对称；

减震器设置在轴对称线上。

进一步的，第一液压缸的第一油口与第二液压缸的第二油口相连通；

第一液压缸的第二油口与第二液压缸的第一油口相连通；

或，第一液压缸的第一油口与第二液压缸的第一油口相连通；

第一液压缸的第二油口与第二液压缸的第二油口相连通；

进一步的，双缸悬挂装置还包括辅助液压缸；

辅助液压缸的个数为偶数。

进一步的，辅助液压缸包括第三液压缸和第四液压缸；

第三液压缸的第一油口与第一液压缸的第一油口相连通；

第三液压缸的第二油口与第二液压缸的第二油口相连通；

第四液压缸的第一油口与第二液压缸的第一油口相连通；

第四液压缸的第二油口与第一液压缸的第二油口相连通。

进一步的，第一液压缸和第二液压缸的设置方式为非对称设置的方式。

进一步的，第一液压缸和第二液压缸的结构相同，均包括缸套、活塞、缸杆、上吊耳和下吊耳；

活塞设置在缸套内的中间位置，其距离缸套的两端的距离相同；

缸杆穿过活塞从缸套两端伸出；

缸杆的一端连接下吊耳；

缸套远离下吊耳的一端连接上吊耳；

活塞与缸套之间设置有双向油封，用于将缸套内的空间分割为两部分；

缸套的两端分别与缸杆之间设置有外油封，用于防止缸套内的液压油泄漏。

本发明双缸悬挂装置，在横梁上设置两个液压缸，通过将液压缸的轴线相交，并将减震器设置在交点处，从而使减震器在减震过程中，通过液压缸的双向对流，使得车轮无论在静态或动态都保持不变的轴距，使车辆行驶容易操控、平稳顺畅；该装置可以运用在悬挂，刹车，转向，横向与纵向的拉杆。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例双缸悬挂装置第一种对称式结构示意图；

图2为本发明实施例双缸悬挂装置第二种对称式结构示意图；

图3为本发明实施例双缸悬挂装置第一种非对称式结构示意图；

图4为本发明实施例双缸悬挂装置第二种非对称式结构示意图；

图5为本发明液压缸结构示意图；

图6为本发明实施例双缸悬挂装置第一种对称扶正车轴式结构示意图；

图7为本发明实施例双缸悬挂装置第一种独立式结构示意图；

图8为本发明实施例双缸悬挂装置第二种对称扶正车轴式结构示意图；

图9为本发明实施例双缸悬挂装置第二种独立式结构示意图；

图10为本发明实施例双缸悬挂装置第三种对称扶正车轴式结构示意图；

图11为本发明实施例双缸悬挂装置第一种双摆臂平行独立式结构示意图。

图中，1:第二固定座；2:第一油口；3:第二液压缸；4:第二油口；5:第二摆动臂；6:转动端；7:固定端；8:第二车轴连接杆；9:横梁；10:扶正减震器；11:第一车轴连接杆；12:第一摆动臂；13:第一液压缸；14:第一固定座；15:第三液压缸；16:第四液压缸；17:钢板弹簧；18:第三摆动臂；19:第三车轴连接杆；20:上吊耳；21:缸杆；22:外油封；23:液压油；24:双向油封；25:活塞；26:缸套；27:下吊耳；28第四摆动臂；29第五摆动臂；30转动连接点；31车轮；32第六摆动臂。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如附图所示，本发明提供了双缸悬挂装置，包括横梁9、第一液压缸13、第二液压缸3和减震器10；

第一液压缸13的一端设置在横梁9上，第一液压缸13等另一端分别连接第一摆动臂12的转动端6和所述减震器10；

第二液压缸3的一端设置在横梁9上，第二液压缸3的另一端分别连接第二摆动臂5的转动端6和所述减震器10。

进一步的，第一液压缸13的轴线与第二液压缸3的轴线相交。

通过两个不平行设置的液压缸，将减震器10设置在横梁9上。第一液压缸13和第二液压缸3由于轴线有相交，从而在水平方向上的作用力会在交点处达到平衡，进而在减震器10移动时不能进行水平方向的位移，而是只能进行竖直方向的位移。

也就是说，在横梁9上设置两个液压缸，通过将液压缸的轴线相交，并将减震器10设置在轴对称线处，从而使减震器10在减震过程中，通过液压缸的双向对流，使得车轮无论在静态或动态都保持不变的轴距，使车辆行驶容易操控、平稳顺畅。

进一步的，第一液压缸13安装在横梁9的一端，第二液压缸3安装在手上横梁9的另一端。

将第一液压缸13和第二液压缸3分别设置在横梁9的两端，使第一液压缸13和第二液压缸3均有从两端向中间的力。也就是说，在水平方向上，两个液压缸的力是相对设置的，这样就可以在水平方向上形成零自由度，从而使减震器10只能有竖直方向的移动，而没有水平方向的位移，从而使得车轮无论在静态或动态都保持不变的轴距，使车辆行驶容易操控、平稳顺畅。

需要指出的是，第一液压缸13和第二液压缸3还可以设置如图2所示的方式，即使第一液压缸13和第二液压缸3的作用力方向相离设置，即利用第一液压缸13和第二液压缸3的拉力来实现减震器10水平方向的力的平衡。

进一步的，第一液压缸13通过第一摆动臂12的一端与减震器10相连；

第一摆动臂12的另一端与横梁9活动转动连接；

第二液压缸3通过第二摆动臂5的一端与减震器10相连；

第二摆动臂5的另一端与横梁9活动转动连接。

在横梁9上设置摆动臂，能够有效的增加液压缸的力，从而能够使第一液压缸13和第二液压缸3在水平方向的力更加的稳定。

在第一液压缸13远离横梁9的一端与第一摆动臂12的转动端6连接，第一摆动臂12的固定端7与横梁9固定连接，固定端7与转动端6之间通过销轴连接，从而能使转动端6绕销轴在固定端7上转动。

在第二液压缸3远离横梁9的一端与第二摆动臂5的转动端6连接，第二摆动臂5的固定端7与横梁9固定连接，固定端7与转动端6之间通过销轴连接，从而能使转动端6绕销轴在固定端7上转动。

第一摆动臂12和第二摆动臂5的设置方式，能够使减震器10不仅在水平方向上没有位移，还能使减震器10在竖直方向上的自由度降低，从而对竖直方向上的位移也进行限制，使车身与车架通过减震器10静宁县减震，车轴不会变化，减少了轴距的改变，使车辆更容易操控。

进一步的，第一液压缸13与第二液压缸3以交点到横梁9做的垂线为轴线对称；

减震器10设置在轴对称线上。

如图1和图2所示，第一液压缸13和第二液压缸3以其轴线的交点到横梁9做的垂线为轴线对称设置，可以使第一液压缸13和第二液压缸3的水平方向的作用力大小相同方向相反，从而能使两个液压缸的受力均匀，其使用寿命一致，也就相当于是增加了液压缸的使用寿命，相当于增加了整个装置的使用寿命。

进一步的，第一液压缸13的第一油口2与第二液压缸3的第二油口4相连通；

第一液压缸13的第二油口4与第二液压缸3的第一油口2相连通；

或，第一液压缸13的第一油口2与第二液压缸3的第一油口2相连通；

第一液压缸13的第二油口4与第二液压缸3的第二油口4相连通。

将液压缸上靠近伸缩杆的伸出端的一端的油口定义为第二油口4，将液压缸上远离伸缩杆的伸出端的一端的油口定义为第一油口2。

第一油口2和第二油口4均匀液压缸的油缸连通，能够给液压缸的伸缩杆以伸出的力。

当第一液压缸13的水平方向受力时，其内的液压油由于压力的原因，会通过连通油管进入第二液压缸3，从而使第二液压缸3产生相反方向的力，使第一液压缸13和第二液压缸3的力在减震器10上平衡，从而保证车轴的力矩不变。

每个油口的接头处，安装有三通式的放气注油阀，以对每个液压缸内进行放气和打压，保证液压缸内的压力。

进一步的，双缸悬挂装置还包括辅助液压缸；

辅助液压缸的个数为偶数。

进一步的，辅助液压缸包括第三液压缸15和第四液压缸16；

第三液压缸15的第一油口2与第一液压缸13的第一油口2相连通；

第三液压缸15的第二油口4与第二液压缸3的第二油口4相连通；

第四液压缸16的第一油口2与第二液压缸3的第一油口2相连通；

第四液压缸16的第二油口4与第一液压缸13的第二油口4相连通。

只有第一液压缸13和第二液压缸3两个液压缸时，两边的受力较大时容易使液压缸损坏，因此可以给双缸悬挂装置增加辅助液压缸。增加的辅助液压缸的数量一定要会偶数，即在第一液压缸13的第一油口2与第二液压缸3的第二油口4之间增加一定数量的辅助液压缸，那么在第一液压缸13的第二油口4和第二液压缸3的第一油口2之间就增加相同数量的辅助液压缸，才能够使减震器10两边的液压缸产生的力相等，从而能够达成平衡。

进一步的，第一液压缸13和第二液压缸3的设置方式为非对称设置的方式。

如图3所示，第一液压缸13的一端设置在横梁9的一端，第二液压缸3的一端设置在横梁9上，但不在横梁9端部，第一液压缸13和第二液压缸3的另一端分别与第一摆动臂12和第二摆动臂5的转动端6连接，且分别与钢板弹簧17的两端连接。第一液压缸13和第二液压缸3的水平方向的力一个为顶出力，一个为拉紧力，通过两个相反的力在水平方向上的作用使其平衡。

还可以设置为如图4所示的方式，即第二液压缸3连接在横梁9上的一端与第三摆动臂18的固定端7连接，进而可以不需要设置两个摆动臂。再设置第三车轴连接杆19，通过第三车轴连接杆19将第一液压缸13和减震器10连接在一起，第二液压缸3的伸出端也与第三车轴连接杆19的中部连接，从而共同对减震器10起限定作用。

本方案还可设置为如图6所示，第一液压缸13一端设置在横梁9的一端，另一端设置在摆臂摆臂12和摆臂5的连接轴上；第二液压缸3设置在横梁9的另一端，另一端设置在摆臂18和摆臂28的连接轴上；第三液压缸15一端设置在摆臂5和车轴底托连接轴上，另一端设置在横梁9上；第四液压缸16一端设置在摆臂28和车轴底托连接轴上，另一点设置在横梁9上。液压缸3和液压缸13通过油嘴连通形成双向对流受力使得整个系统水平受力动态平衡；液压缸16和液压缸15通过油嘴连通形成双向对流受力使得装置垂直方向受力动态平衡，从而使得车轮底托平行于横梁9运动。通过两组油缸分别与水平和垂直方向动态的平衡受力，达到车辆稳定舒适的效果。

本方案还可设置为如图8所示，图8为图6实施方案的特例方案，即将图6实施方案中液压缸3和液压缸16都与横梁平行设置，达到与图6实施方案同样效果。

本方案还可设置为如图10所示，图10为图6的另一种特例实施方案，即将图6实施方案中液压缸3和液压缸16平行，且垂直于横梁设置，达到与图6实施方案同样效果。

本方案还可设置为如图7所示，该实施方案为不对称结构，第二液压3一端设置在横梁9，另一端设置于摆臂12和摆臂5的连接轴上；液压缸13一端设置在横梁9上，另一端设置在摆臂5和车轴底托连接轴上。液压缸3和13通过油嘴连通形成联动受力，达成装置在水平和垂直方向动态受力平衡。

本方案还可设置为如图9所示，图9为图7实施方案的特例方案，即将图7实施方案中液压油缸3与液压缸13垂直设置，达成与图7实施方案同样效果。

本方案还可设置为如图11所示，第四摆动臂28与第五摆动臂29的一端通过转动连接点30连接在横梁9的上下端，另一端连接第一摆动臂12和第二摆动臂5，第三摆动臂18设置在第一摆动臂12和第二摆动臂5之间。第六摆动臂32设置在第一摆动臂12与第二摆动臂5的另一端。第一油缸13的一端连接在第三摆臂18，另一端连接在第六摆臂32.第二油缸3的一端连接在第四摆臂28，另一端连接在横梁9上。

本方案通过平行四边形的对边平行的性质来约束车轮，通过油缸来约束平行四边形的运动幅度，从而使车轮能够保持垂直运动，使得车体能保持平稳舒适的效果。

进一步的，第一液压缸和第二液压缸的结构相同，均包括缸套26、活塞25、缸杆21、上吊耳20和下吊耳27；

活塞25设置在缸套26内的中间位置，其距离缸套26的两端的距离相同；

缸杆21穿过活塞25从缸套26两端伸出；

缸杆21的一端连接下吊耳27；

缸套26远离下吊耳27的一端连接上吊耳20；

活塞25与缸套26之间设置有双向油封24，用于将缸套26内的空间分割为两部分；

缸套26的两端分别与缸杆21之间设置有外油封22，用于防止缸套26内的液压油23泄漏。

将活塞25设置在缸套26的中间位置，可以保证通过双向油封24分割后的缸套26内的两个空间内的液压油23压力平衡，从而能使第一油口和第二油口处所受的压力相同，即向外传动的力相同。

活塞25的两端均设置有双向油封24，也可以只是在活塞25的中间位置单独设置一个双向油封24，甚至还可以是设置多个双向油封24，其只要能将缸套26内的腔体平均分割为两个独立的空间即可。

为了能够达到平衡，上吊耳20为两个，分别设置在缸套26相对的两侧。

需要指出的是，本发明使用的液压缸可以是上述方式的液压缸，还可以是普通的液压缸，也可以使用气缸进行代替，也就是说其只要能实现通过两个缸体将减震器进行水平限位，即在本发明的保护范围内。

本发明还可以这样理解：

双缸悬挂装置主要采用液压自适应控制调节悬挂，其整体结构为对称结构，即第一车轴连接杆11和第二车轴连接杆8等长。本发明中横梁9与车体固定连接。第一液压缸13、第二液压缸3、第三液压缸15和第四液压缸16的侧壁上下分别有第一油口2和第二油口4，通过连通油管连接，车辆行驶中，减震器10向上通过第一车轴连接杆11和第二车轴连接杆8分别推动第一液压缸13和第二液压缸3，使第一液压缸13和第二液压缸3分别以与横梁9转动连接的第一固定座14和第二固定座1为中心摆动，同时第一车轴连接杆11和第二车轴连接杆8的交点向上推动减震器10并使其受力压缩。双缸悬挂装置的工作过程中，通过第一固定座14和第二固定座1的两个轴将第一液压缸13和第二液压缸3连接在与车体固定连接的横梁9上，使得减震器10以及整个双缸悬挂装置与车体不发生位移始终保持车辆轴距的稳定，使车辆行驶过程中稳定安全舒适。

需要指出的是，本实施方案中的第一车轴连接杆11和第二车轴连接杆8以及减震器10可以用钢板弹簧17等形式的减震装置替代。

本发明所提到的该技术可运用转向、刹车、横向与纵向拉杆上。也就是所述利用双缸液压装置，利用双缸的油路对接液压对流，来达到互相调节的作用。举例说明，例如：转向，原有技术是利用转向器，转向拉杆来调节转向的，转向拉杆会受到悬挂上下浮动的影响使车轮不自主摆动，也就是说转向拉杆是受角度限制的。如果是使用双缸液压装置，它不受角度和浮动限制。所述的技术方案就是a缸安装在车梁上，b缸安装在车前桥上，利用转向去推拉a缸的缸杆来调节b缸的缸杆，通过b缸缸杆的伸缩来调节转向的幅度。

本发明双缸悬挂装置，在横梁9上设置两个液压缸，通过将液压缸的轴线相交，并将减震器10设置在交点处，从而使减震器10在减震过程中，通过液压缸的双向对流，使得车轮无论在静态或动态都保持不变的轴距，使车辆行驶容易操控、平稳顺畅；该装置可以运用在悬挂，刹车，转向，横向与纵向的拉杆。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双缸悬挂装置，其特征在于，包括横梁、第一液压缸、第二液压缸和减震器；

所述第一液压缸的一端设置在横梁上，所述第一液压缸另一端分别连接第一摆动臂的转动端和所述减震器；

所述第二液压缸的一端设置在横梁上，所述第二液压缸的另一端分别连接第二摆动臂的转动端和所述减震器；

所述第一液压缸的第一油口与所述第二液压缸的第二油口相连通；

所述第一液压缸的第二油口与所述第二液压缸的第一油口相连通；

或，所述第一液压缸的第一油口与所述第二液压缸的第一油口相连通；

所述第一液压缸的第二油口与所述第二液压缸的第二油口相连通。

2.根据权利要求1所述的双缸悬挂装置，其特征在于，所述所述第一液压缸的轴线与所述第二液压缸的轴线相交。

3.根据权利要求2所述的双缸悬挂装置，其特征在于，所述第一液压缸安装在所述横梁的一端，所述第二液压缸安装在所述横梁的另一端。

4.根据权利要求3所述的双缸悬挂装置，其特征在于，所述第一液压缸通过第一摆动臂的一端与所述减震器相连；

所述第一摆动臂的另一端与所述横梁活动转动连接；

所述第二液压缸通过第二摆动臂的一端与所述减震器相连；

所述第二摆动臂的另一端与所述横梁活动转动连接。

5.根据权利要求4所述的双缸悬挂装置，其特征在于，所述第一液压缸与所述第二液压缸以两者的交点到所述横梁作的垂线为轴线对称；

所述减震器设置在轴对称线上。

6.根据权利要求1所述的双缸悬挂装置，其特征在于，还包括辅助液压缸；

所述辅助液压缸的个数为偶数。

7.根据权利要求6所述的双缸悬挂装置，其特征在于，所述辅助液压缸包括第三液压缸和第四液压缸；

所述第三液压缸的第一油口与所述第一液压缸的第一油口相连通；

所述第三液压缸的第二油口与所述第二液压缸的第二油口相连通；

所述第四液压缸的第一油口与所述第二液压缸的第一油口相连通；

所述第四液压缸的第二油口与所述第一液压缸的第二油口相连通。

8.根据权利要求1所述的双缸悬挂装置，其特征在于，所述第一液压缸和第二液压缸的设置方式为非对称设置的方式。

9.根据权利要求1-8任一项所述的双缸悬挂装置，其特征在于，所述第一液压缸和所述第二液压缸的结构相同，均包括缸套、活塞、缸杆、上吊耳和下吊耳；

所述活塞设置在所述缸套内的中间位置，其距离上述缸套的两端的距离相同；

所述缸杆穿过所述活塞从所述缸套两端伸出；

所述缸杆的一端连接所述下吊耳；

所述缸套远离所述下吊耳的一端连接所述上吊耳；

所述活塞与所述缸套之间设置有双向油封，用于将所述缸套内的空间分割为两部分；

所述缸套的两端分别与所述缸杆之间设置有外油封，用于防止所述缸套内的液压油泄漏。