CN107487283A - 一种汽车前部的安全减震车架结构 - Google Patents

一种汽车前部的安全减震车架结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车前部安全减震车架结构，包括保险杠、车架本体、车轮，还包括水平减震组件和垂直减震组件，所述的水平减震组件连接保险杠和车架本体；所述的垂直减震组件连接车架本体和车轮；所述的水平减震组件包括固定嵌入保险杠内侧的挡板，并通过挡板与车架本体通过弹簧组连接；所述的垂直减震组件包括连接车轮的L型转动臂及上连接杆和下连接杆，连接杆靠近转动臂的部位设置减震器。本发明所提供的减震车架结构，水平方向及垂直方向均具有良好的抗压能力及弹性，可以有效的缓解驾乘人员受到冲击后的不适感。

Description

一种汽车前部的安全减震车架结构
技术领域
本发明属于汽车设备技术领域，涉及一种汽车前部的安全减震车架结构。
背景技术
为了使车架与车身的振动迅速衰减，改善汽车行驶的平顺性和舒适性，汽车悬架系统上一般都装有减震器，减震器是汽车使用过程中的易损配件，减震器工作好坏，将直接影响汽车行驶的平稳性和其它机件的寿命，因此应使减震器经常处于良好的工作状态。
减震器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击，用来抗衡曲轴的扭转振动(即曲轴受汽缸点火的冲击力而扭动的现象)，悬架系统中由于弹性元件受冲击产生振动，为改善汽车行驶平顺性，悬架中与弹性元件并联安装减震器，为衰减振动，汽车悬架系统中采用减震器多是液力阻尼减震器，减震器的结构是带有活塞的活塞杆插入筒内，在筒中充满油，活塞上设有节流阀，使得被活塞分隔出来的两部分空间中的油可以互相补充，其工作原理是当车架(或车身)和车桥间受振动出现相对运动时，减震器内的活塞上下移动，减震器腔内的油液便反复地从一个腔经过节流阀流入另一个腔内，流量越小，阻尼力越大，油的黏度越大，阻尼力越大，如果节流孔大小不变，当减震器工作速度快时，阻尼过大会影响对冲击的吸收。
现有技术中已有不少的研究，例如，中国专利文献CN206309855U公开了一种汽车减震支架，包括固定座，固定座上设有管孔，固定座的周面上设有连接座，连接座上设有螺纹连接孔，固定座的管孔内安装有外周面与其相匹配的橡胶块，橡胶块内浇注连接有衬套，橡胶块内设有减震块，减震块中设置衬套，橡胶块具有内壁，减震块的上下两端与橡胶块的内壁之间形成缓冲空间，减震块的左右两侧与橡胶块的内壁相连，减震块的上端凸设有弧形的抵接面，橡胶块内壁上设有与该地接面相适配的凹槽，减震块的下端设有凹陷的弧形槽，橡胶块上设有与该弧形槽相适配的弧形凸壁。从而达到减震降噪效果好以及寿命长的技术效果。又如中国专利文献CN106917842A公开了一种无磨损汽车减震器，包括固定环、上波纹室、隔音套筒、拉杆、下波纹室、导管、壳体和盖板，所述固定环设置在壳体的上下两端，所述上波纹室设置在壳体的上半部，所述下波纹室设置在壳体的下半部，所述上波纹室与下波纹室中间设有隔油板，所述隔油板的内部中间设有过油孔，所述隔音套筒设置在上波纹室与下波纹室在壳体外部重叠位置，所述隔音套筒的内部设有隔音棉板，所述拉杆设置在上波纹室的中部，所述拉杆的下部中间位置设有紧固螺丝，所述导管固定安装在壳体的上表面，所述导管的尾部设有阀式注油孔，所述壳体的底部设有注油孔螺丝，所述盖板包裹在拉杆上端的周围。
上述前减震系统虽然各自尤其特点及优势，但是结构复杂，并且其防撞功能并不理想。无法全方位的给驾乘人员代理一种安全舒适的体验。因此，需要一种新型的安全减震车架结构，满足这样的需求。
发明内容
针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种汽车前部的安全减震车架结构。
技术方案：本发明以车架本体3及水平减震组件和垂直减震组件为基础，保险杠1与车架本体3之间设有水平减震组件，车辆8与车架本体2之间设有垂直减震组件。
具体的，本发明所提供的汽车前部安全减震车架结构包括保险杠1、车架本体3、车轮8，其特征在于还包括水平减震组件和垂直减震组件，所述的水平减震组件连接保险杠1和车架本体3；所述的垂直减震组件连接车架本体3和车轮8；所述的水平减震组件包括固定嵌入保险杠1内侧的挡板2，并通过挡板2与车架本体3通过弹簧组连接；所述的垂直减震组件包括连接车轮8的L型转动臂9及上连接杆10和下连接杆11，连接杆靠近转动臂的部位设置减震器。
所述水平减震组件中的弹簧组由第一弹簧4与第二弹簧5组成；车架本体3上设有连接杆7，连接杆7的另一端设有滑块6；所述的挡板2上设有可供滑块6在其中滑动的凹槽，滑块6位于凹槽内；所述的第一弹簧、第二弹簧、滑块、连接杆均为左右对称设置。所述的第一弹簧4为压缩弹簧；所述的第二弹簧5为精密弹簧；所述的第一弹簧4与第二弹簧5之间设有连接板。
挡板2与车架本体3之间还设有连接杆7和滑块6.所述的连接杆7与横梁3转动连接。所述的连接杆7与滑块6转动连接。当保险杠受到冲击后，先对弹簧组进行压缩，同时两个对称的滑块在冲击下沿着凹槽相对运动，直至在凹槽内碰撞。对于本发明来说，所述的连接杆7为刚性金属连接杆。当两个滑块在凹槽中碰撞时，已经没有进一步压缩的空间，力作用于连接杆之上使得刚性金属连接杆断裂或弯曲。
本发明所述保险杠的材料为硫化橡胶。挡板和车架本体的材料为改性PP。更进一步的改进，我们将滑块设置为永久磁铁，且两个磁铁对称设置，即它们相对的那一段为相同的磁性。在接受轻微碰擦时，可以利用永久磁铁的排斥力进行缓冲减震。
具体的，本发明所述垂直减震组件中的上连接杆(10)和下连接杆(11)交叉设置。其中所述的L型转动臂9的短臂连接车轮8，长臂位于上方，连接上连接杆10，L型直角部连接下连接杆11；同时上连接杆10与另一侧L型转动臂的短臂相连接，下连接杆11与另一次的L型转动臂的长臂相连接；所有的连接均为转动连接。所述的减震器为气压式减震器。
当汽车遇到撞击弹跳时，减震器与转动臂连接的两端朝向同一方向运动，使减震器能够被压缩，但不会被大幅压缩，起到很好的减震作用。
当汽车发生侧倾时，其中一个减震器由于两端的运动方向彼此相对而被压缩，另一减震器由于两端的运动方向相背而被拉伸，由于减震器的拉伸阻力远远大于压缩阻力，则被拉伸的减震器由于阻力大而不能被大幅拉伸，有效的减缓垂直方向的震动。
有益效果：本发明可以有效的缓冲汽车收到的冲击。并且有效的将冲击分解为三级缓冲，第一级是弹簧组缓冲，且主要起缓冲作用的第一弹簧压缩弹簧。如果冲击力度小，那么这一冲击造成的形变是可还原的。如果冲击力度大，那么第二级缓冲作用的是刚性金属连接杆，其将垂直的力转为横向的力，并且通过自身的弯曲或断裂起到第二级缓冲的作用。当刚性金属连接杆弯曲或断裂后，所受的力将全部作用于弹簧组上，主要起缓冲作用的是第二弹簧精密弹簧。通过三级缓冲，可以使得车身的损失最小化。
与现有技术相比，交叉设置的减震器减震器可以取代横向稳定杆的作用，通过减震器的机械运动，起到有效的减震作用，且不需要电子控制设备，结构简单，成本低。并且，传统的横向稳定杆是用弹簧钢制成的扭杆弹簧，弹性阻尼相对较小、较容易发生变形，侧倾刚度小。而本发明的侧倾刚度更大，可以有效的缓解侧倾的影响。
本发明所提供的减震车架结构，水平方向及垂直方向均具有良好的抗压能力及弹性，可以有效的缓解驾乘人员受到冲击后的不适感。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
图2为垂直减震组件的示意图
图中：1-保险杠；2-挡板；3-车架本体；4-第一弹簧；5-第二弹簧；6-滑块；7-连接杆；8-车轮；9-转动臂；10-上连接杆；11-下连接杆
具体实施方式：
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进一步详细说明。
如图1所示，本发明所提供的汽车前部安全减震车架结构包括保险杠1、车架本体3、车轮8，其特征在于还包括水平减震组件和垂直减震组件，所述的水平减震组件连接保险杠1和车架本体3；所述的垂直减震组件连接车架本体3和车轮8；所述的水平减震组件包括固定嵌入保险杠1内侧的挡板2，并通过挡板2与车架本体3通过弹簧组连接；所述的垂直减震组件包括连接车轮8的L型转动臂9及上连接杆10和下连接杆11，连接杆靠近转动臂的部位设置减震器。
所述水平减震组件中的弹簧组由第一弹簧4与第二弹簧5组成；车架本体3上设有连接杆7，连接杆7的另一端设有滑块6；所述的挡板2上设有可供滑块6在其中滑动的凹槽，滑块6位于凹槽内；所述的第一弹簧、第二弹簧、滑块、连接杆均为左右对称设置。所述的第一弹簧4为压缩弹簧；所述的第二弹簧5为精密弹簧；所述的第一弹簧4与第二弹簧5之间设有连接板。
挡板2与车架本体3之间还设有连接杆7和滑块6.所述的连接杆7与横梁3转动连接。所述的连接杆7与滑块6转动连接。当保险杠受到冲击后，先对弹簧组进行压缩，同时两个对称的滑块在冲击下沿着凹槽相对运动，直至在凹槽内碰撞。对于本发明来说，所述的连接杆7为刚性金属连接杆。当两个滑块在凹槽中碰撞时，已经没有进一步压缩的空间，力作用于连接杆之上使得刚性金属连接杆断裂或弯曲。更进一步的改进，将两个滑块设置为永久磁铁，且它们相对的那一段为同性，利用它们相斥的力，增加第一级缓冲的效果。
所述垂直减震组件中的上连接杆10和下连接杆11交叉设置。其中所述的L型转动臂9的短臂连接车轮8，长臂位于上方，连接上连接杆10，L型直角部连接下连接杆11；同时上连接杆10与另一侧L型转动臂的短臂相连接，下连接杆11与另一次的L型转动臂的长臂相连接；所有的连接均为转动连接。所述的减震器为气压式减震器。
当汽车遇到撞击弹跳时，减震器与转动臂连接的两端朝向同一方向运动，使减震器能够被压缩，但不会被大幅压缩，起到很好的减震作用。
当汽车发生侧倾时，其中一个减震器由于两端的运动方向彼此相对而被压缩，另一减震器由于两端的运动方向相背而被拉伸，由于减震器的拉伸阻力远远大于压缩阻力，则被拉伸的减震器由于阻力大而不能被大幅拉伸，有效的减缓垂直方向的震动。
本发明通过结构设计，可以有效的缓冲汽车收到的冲击。并且有效的将冲击分解为三级缓冲，第一级是弹簧组缓冲，且主要起缓冲作用的第一弹簧压缩弹簧。如果冲击力度小，那么这一冲击造成的形变是可还原的。如果冲击力度大，那么第二级缓冲作用的是刚性金属连接杆，其将垂直的力转为横向的力，并且通过自身的弯曲或断裂起到第二级缓冲的作用。当刚性金属连接杆弯曲或断裂后，所受的力将全部作用于弹簧组上，主要起缓冲作用的是第二弹簧精密弹簧。通过三级缓冲，可以使得车身的损失最小化。
与现有技术相比，交叉设置的减震器减震器可以取代横向稳定杆的作用，通过减震器的机械运动，起到有效的减震作用，且不需要电子控制设备，结构简单，成本低。并且，传统的横向稳定杆是用弹簧钢制成的扭杆弹簧，弹性阻尼相对较小、较容易发生变形，侧倾刚度小。而本发明的侧倾刚度更大，可以有效的缓解侧倾的影响。
本发明所提供的减震车架结构，水平方向及垂直方向均具有良好的抗压能力及弹性，可以有效的缓解驾乘人员受到冲击后的不适感。

Claims (9)

1.一种汽车前部的安全减震车架结构，包括保险杠(1)、车架本体(3)、车轮(8)，其特征在于还包括水平减震组件和垂直减震组件，所述的水平减震组件连接保险杠(1)和车架本体(3)；所述的垂直减震组件连接车架本体(3)和车轮(8)；所述的水平减震组件包括固定嵌入保险杠(1)内侧的挡板(2)，并通过挡板(2)与车架本体(3)通过弹簧组连接；所述的垂直减震组件包括连接车轮(8)的L型转动臂(9)及上连接杆(10)和下连接杆(11)，连接杆靠近转动臂的部位设置减震器。
2.根据权利要求1所述的汽车前部的安全减震车架结构，其特征在于所述水平减震组件中的弹簧组由第一弹簧(4)与第二弹簧(5)组成；车架本体(3)上设有连接杆(7)，连接杆(7)的另一端设有滑块(6)；所述的挡板(2)上设有可供滑块(6)在其中滑动的凹槽，滑块(6)位于凹槽内；所述的第一弹簧、第二弹簧、滑块、连接杆均为左右对称设置。
3.根据权利要求2所述的汽车前部的安全减震车架结构，其特征在于所述的第一弹簧(4)为压缩弹簧；所述的第二弹簧(5)为精密弹簧；所述的第一弹簧(4)与第二弹簧(5)之间设有连接板。
4.根据权利要求2所述的汽车前部的安全减震车架结构，其特征在于所述的连接杆(7)与横梁(3)转动连接；所述的连接杆(7)与滑块(6)转动连接。
5.根据权利要求2所述的汽车前部的安全减震车架结构，其特征在于所述的连接杆(7)为刚性金属连接杆。
6.根据权利要求2所述的汽车前部的安全减震车架结构，其特征在于所述的对称设置的滑块为永久磁铁。
7.根据权利要求1所述的汽车前部的安全减震车架结构，其特征在于所述垂直减震组件中的上连接杆(10)和下连接杆(11)交叉设置。
8.根据权利要求7所述的汽车前部的安全减震车架结构，其特征在于所述的L型转动臂(9)的短臂连接车轮(8)，长臂位于上方，连接上连接杆(10)，L型直角部连接下连接杆(11)；同时上连接杆(10)与另一侧L型转动臂的短臂相连接，下连接杆(11)与另一次的L型转动臂的长臂相连接；所有的连接均为转动连接。
9.根据权利要求1所述的汽车前部的安全减震车架结构，其特征在于所述的减震器为气压式减震器。
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