CN107627802A - 用于车辆的悬架系统缓冲装置及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的悬架系统缓冲装置及具有其的车辆，所述悬架系统缓冲装置包括：车身固定座、转向节固定座、减震器组件和弹性元件组件，减震器组件设置在车身固定座与转向节固定座之间，减震器组件包括：串联设置的第一减震器和第二减震器，第一减震器和第二减震器均包括：减震器外筒和减震器活塞杆，减震器活塞杆在减震器外筒内移动；弹性元件组件包括：第一弹性元件和第二弹性元件，第一弹性元件设置成在第一减震器处于压缩状态时施加给第一减震器抵抗压缩状态的第一弹力，第二弹性元件设置成在第二减震器处于压缩状态时施加给第二减震器抵抗压缩状态的第二弹力。根据本发明的悬架系统缓冲装置，可有效改善汽车的乘坐舒适性和驾驶性。

Description

用于车辆的悬架系统缓冲装置及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种用于车辆的悬架系统缓冲装置及具有其的车辆。

背景技术

汽车悬架主要由弹性元件、减震器和导向机构组成。由于路面不可能绝对平坦，路面作用于车轮上的垂直反力往往是冲击性的。为了缓和冲击，悬架中必须装有弹性元件(一般轿车采用螺旋弹簧)和阻尼原件(减震器)。为了追求更好的舒适性，我们希望悬架能够“软”一些，但是，为了追求更好的驾驶性，我们却希望悬架能够“硬”一些。对于目前大多数汽车而言，减震器阻尼系数与弹簧刚度都是固定的。即使是变螺距弹簧，刚度的变化也非常有限。这也就造成了采用单一刚度和单一阻尼系数悬架的汽车很难在舒适性和驾驶性上都得到比较优良的性能。随着科技进步，空气悬架、电磁悬架也应用于汽车之中，这些悬架性能优良，但是大多包含电子元件，结构复杂，成本较高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于车辆的悬架系统缓冲装置，所述用于车辆的悬架系统缓冲装置可有效提高汽车的乘坐舒适性和驾驶性，且成本较低。

本发明还提出了一种具有上述用于车辆的悬架系统缓冲装置的车辆。

根据本发明实施例的用于车辆的悬架系统缓冲装置，包括：车身固定座和转向节固定座；减震器组件，所述减震器组件设置在所述车身固定座与所述转向节固定座之间，所述减震器组件包括：上下串联设置的第一减震器和第二减震器，所述第一减震器和所述第二减震器均包括：减震器外筒和减震器活塞杆，所述减震器活塞杆在所述减震器外筒内移动；以及弹性元件组件，所述弹性元件组件包括：第一弹性元件和第二弹性元件，所述第一弹性元件设置成在所述第一减震器处于压缩状态时施加给所述第一减震器抵抗压缩状态的第一弹力，所述第二弹性元件设置成在所述第二减震器处于压缩状态时施加给所述第二减震器抵抗压缩状态的第二弹力。

根据本发明的用于车辆的悬架系统缓冲装置，利用纯机械结构就实现了缓冲装置刚度、阻尼系数的变化，结构简单、成本较低、通用性强，可以很大地提高汽车的乘坐舒适性和驾驶性。

根据本发明一个实施例的用于车辆的悬架系统缓冲装置，所述第一弹性元件为弹簧且套设在所述第一减震器外面，所述第二弹性元件为弹簧且套设在所述第二减震器外面。

根据本发明一个实施例的用于车辆的悬架系统缓冲装置，所述用于车辆的悬架系统缓冲装置还包括：第一上托盘和第一下托盘，所述第一下托盘固定在所述第一减震器的减震器外筒上，所述第一上托盘可滑动地套接在所述第一减震器的减震器活塞杆上，所述第一弹性元件的上下两端分别止抵在所述第一上托盘和所述第一下托盘上。

进一步地，所述用于车辆的悬架系统缓冲装置还包括：第二上托盘和第二下托盘，所述第二上托盘固定在所述车身固定座上，所述第二下托盘可滑动地套接在所述第一减震器的减震器活塞杆上，所述第二弹性元件的上下两端分别止抵在所述第二上托盘和所述第二下托盘上。

进一步地，所述第二下托盘包括：环形本体和设置在所述环形本体的外周面上的弹性件挡板，所述弹性件挡板与所述环形本体的外周面之间限定出环形的弹性件容纳槽。

更进一步地，所述环形本体的上端设置有环形凸块，所述环形凸块与所述环形本体的内壁面间隔开；

所述第一上托盘包括：弹性件支撑板和双层外周壁，所述弹性件支撑板用于支撑所述第一弹性元件，所述双层外周壁的内层壁与所述弹性件支撑板相连，且所述双层外周壁夹持所述环形凸块。

可选地，所述用于车辆的悬架系统缓冲装置还包括：连接支板，所述连接支板分别与所述第二减震器的所述减震器外筒和所述第一减震器的所述减震器活塞杆固定。

进一步地，所述连接支板位于所述弹性件支撑板的正上方且适于与所述弹性件支撑板压抵限位。

根据本发明一个实施例的用于车辆的悬架系统缓冲装置，所述第一弹性元件和所述第二弹性元件均为螺旋弹簧，所述第一弹性元件的长度小于所述第二弹性元件的长度，所述第一弹性元件的径向尺寸小于所述第二弹性元件的径向尺寸。

根据本发明的第二方面的车辆，设置有如第一方面任一种所述的用于车辆的悬架系统缓冲装置。所述车辆与上述的用于车辆的悬架系统缓冲装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1(a)是根据本发明实施例的用于车辆的悬架系统缓冲装置在不受到冲击时的结构示意图；

图1(b)是根据本发明实施例的用于车辆的悬架系统缓冲装置在受到中等冲击时的结构示意图；

图1(c)是根据本发明实施例的用于车辆的悬架系统缓冲装置在受到严重冲击时的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的用于车辆的悬架系统缓冲装置的剖视图；

图3是图1中第一上托盘的结构示意图；

图4是图1中第二下托盘的结构示意图；

图5是图4中第二下托盘在另一侧面的结构示意图；

图6是图4中第二下托盘的剖视图；

图7是图1中第一下托盘的结构示意图。

附图标记：

悬架系统缓冲装置100，车身固定座1，上固定座11，上固定座本体111，上固定座凸缘112，下固定座12，下固定座本体121，下固定座凸缘122，车身连接孔13，缓冲装置连接孔14，转向节固定座2，螺纹安装孔21，第一减震器31，第一减震器外筒311，第一减震器活塞杆312，第二减震器32，第二减震器外筒321，第二减震器活塞杆322，第一弹性元件41，第二弹性元件42，第一上托盘5，弹性件支撑板51，双层外周壁52，内层壁521，外层壁522，第一下托盘6，弹性件支撑槽61，环形凸起圆台62，第二上托盘7，第二下托盘8，环形本体81，环形凸块811，弹性件挡板82，弹性件容纳槽83，环形凹槽84，连接支板9。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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。

下面参考图1-图7描述根据本发明实施例的用于车辆的悬架系统缓冲装置100。如图1-图7所示，根据本发明实施例的用于车辆的悬架系统缓冲装置100包括：车身固定座1、转向节固定座2、减震器组件(第一减震器31和第二减震器32)和弹性元件组件(第一弹性元件41和第二弹性元件42)。

车身固定座1用于连接车身和缓冲装置100，如图2所示，车身固定座1可以包括上固定座11和下固定座12，进一步地，上固定座11和下固定座12均可以为环形，且上固定座11可以包括上固定座本体111和上固定座凸缘112，下固定座12可以包括下固定座本体121和下固定座凸缘122，上固定座11和下固定座12通过上固定座凸缘112和下固定座凸缘122上下贴合固定，可选地，上固定座11和下固定座12上可以设置有车身连接孔13和缓冲装置连接孔14，车身连接孔13可以均匀分布在上固定座凸缘112和下固定座凸缘122上，以便通过螺纹紧固件(如螺栓)与车身连接，缓冲装置连接孔14可以设置在上固定座本体111和下固定座本体121的中心，以便通过螺纹紧固件与缓冲装置100连接，例如与第二减震器活塞杆322连接。

转向节固定座2用于与转向节固定连接，具体地，如图1和图2所示，转向节固定座2上可以设置有螺纹安装孔21，螺纹安装孔21可以为多个，多个螺纹安装孔21间隔分布，由此可利用螺纹紧固件如螺栓将缓冲装置与转向节固定在一起，同时转向节固定座2还可以与第一减震器外筒311焊接固定，这样在路面不平时，冲击力可通过车轮、转向节、转向节固定座2传递到第一减震器31上，从而使缓冲装置产生作用。

减震器组件用于缓解路面带来的冲击，迅速吸收颠簸时产生的震动，使车辆恢复到正常行驶状态，减震器组件设置在车身固定座1与转向节固定座2之间，减震器组件可以包括：第一减震器31和第二减震器32，第一减震器31和第二减震器32上下串联设置，如图1和图2所示，第一减震器31可以包括：第一减震器外筒311和第一减震器活塞杆312，第二减震器32可以包括：第二减震器外筒321和第二减震器活塞杆322，减震器活塞杆可在减震器外筒内移动。

弹性元件组件用于缓冲路面的冲击，使减震器组件受压缩后复位，弹性元件组件可以包括：第一弹性元件41和第二弹性元件42，第一弹性元件41设置成在第一减震器31处于压缩状态时施加给第一减震器31抵抗压缩状态的第一弹力，即第一弹性元件41可使第一减震器31在受压缩后复位，第二弹性元件42设置成在第二减震器32处于压缩状态时施加给第二减震器32抵抗压缩状态的第二弹力，第二弹性元件42可使第二减震器32在受压缩后复位。

根据本发明实施例的用于车辆的悬架系统缓冲装置100，通过采用减震器组件(第一减震器31和第二减震器32)和弹性元件组件(第一弹性元件41和第二弹性元件42)实现缓冲装置刚度和阻尼系数的变化，从而可使车辆同时兼具较好的乘坐舒适性和驾驶性。

如图1和图2所示，第一弹性元件41可以为弹簧且套设在第一减震器31外面，第二弹性元件42也可以为弹簧且套设在第二减震器32外面。可选地，如图1和图2所示，第一弹性元件41和第二弹性元件42均可以为螺旋弹簧，且第一弹性元件41的长度小于第二弹性元件42的长度，第一弹性元件41的径向尺寸小于第二弹性元件42的径向尺寸。

进一步地，第一弹性元件41的上下两端分别设置有第一上托盘5和第一下托盘6，第一下托盘6固定在第一减震器外筒311上，第一上托盘5可滑动地套接在第一减震器活塞杆312上，第一弹性元件41的上下两端分别止抵在第一上托盘5和第一下托盘6上，换言之，第一上托盘5和第一下托盘6用来安装固定第一弹性元件41，使第一弹性元件41不能随意移动，且第一上托盘5可作为第一弹性元件41的上止点。

进一步地，第二弹性元件42的上下两端分别设置有第二上托盘7和第二下托盘8，第二上托盘7固定在车身固定座1上，第二下托盘8可滑动地套接在第一减震器活塞杆312上，第二弹性元件42的上下两端分别止抵在第二上托盘7和第二下托盘8上，换言之，第二上托盘7和第二下托盘8用来安装固定第二弹性元件42，使第二弹性元件42不能随意移动，且第二上托盘7可作为第二弹性元件42的上止点。

可选地，如图4所示，第二下托盘8可以包括：环形本体81和弹性件挡板82，弹性件挡板82设置在环形本体81的外周面上，弹性件挡板82与环形本体81的外周面之间限定出环形的弹性件容纳槽83，第二弹性元件42的下端可收纳在弹性件容纳槽83内。

如图5和图6所示，环形本体81的上端可以设置有环形凸块811，环形凸块811可从环形本体81的上端面向下延伸，且环形凸块811与环形本体81的内壁面间隔开，并在径向上位于环形本体81的内壁面内。

如图3所示，第一上托盘5可以包括：弹性件支撑板51和双层外周壁52，弹性件支撑板51用于支撑第一弹性元件41，双层外周壁52的内层壁521与弹性件支撑板51相连，具体地，内层壁521与弹性件支撑板51的外周沿相连，外层壁522与内层壁521间隔开，且双层外周壁52夹持环形凸块811，以便于第一上托盘5和第二下托盘8的扣合。

如图7所示，第一下托盘6可以包括弹性件支撑槽61，弹性件支撑槽61用于支撑第一弹性元件41，且第一下托盘6与第一减震器外筒311焊接固定，同时，第一下托盘6上还可以设置有环形凸起圆台62，相应地，第二下托盘8上可以设置有环形凹槽84(如图5所示)，这样，当第一减震器外筒311受力向上移动到一定程度时，环形凸起圆台62可以与环形凹槽84配合，从而起到限位固定作用。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的用于车辆的悬架系统缓冲装置100还可以包括：连接支板9，连接支板9分别与第二减震器外筒321和第一减震器活塞杆312固定，且连接支板9位于弹性件支撑板51的正上方且适于与弹性件支撑板51压抵限位，从而可起到更好的限位作用。

下面参照图1(a)-图1(c)详细描述根据本发明实施例的用于车辆的悬架系统缓冲装置100的具体工作过程：

汽车行驶于路面之上，由于路面不可能完全平整，轮胎势必会受到由于路面不平造成的冲击，车轮的冲击会经过转向节传递到转向节固定座2，进而通过减震器与弹性元件的缓冲作用，将振动传递到车身。设第一弹性元件41的刚度为k1，第二弹性元件42的刚度为k2，第一减震器31的阻尼系数为c1，第二减震器32的阻尼系数为c2。

如图1(a)所示，当车轮不受到冲击时，减震器组件与弹性元件组件均处于初始状态；

当车轮受到微小冲击时，第一减震器31、第二减震器32、第一弹性元件41和第二弹性元件42，均受到压缩。此时第一减震器31、第二减震器32相当于串联在一起，缓冲装置整体阻尼系数为c1*c2/(c1+c2)。第一弹性元件41、第二弹性元件42也相当于串联在一起，缓冲装置整体刚度为k1*k2/(k1+k2)。此时，悬架较软，可以很好地过滤掉路面的轻微冲击，提供较好的乘坐舒适性。

如图1(b)所示，当车轮受到中等冲击时，第一减震器31、第二减震器32、第一弹性元件41和第二弹性元件42均受到压缩。第一上托盘5可以沿第一减震器活塞杆312向上滑动，当第一上托盘5的上表面与连接支板9的下表面相接触，第二减震器32也达到压缩极限，第二减震器32已经达到上止点，第一上托盘5将无法继续向上移动。第二弹性元件42与第二减震器32将不再继续受到压缩，只有第一弹性元件41与第一减震器31起作用，缓冲装置整体刚度为k1，整体阻尼系数为c1。此时，悬架软硬适中，可以提供较好的乘坐舒适性与驾驶性。

如图1(c)所示，当车轮受到严重冲击时，第一弹性元件41与第一减震器31将继续受到压缩。第一下托盘6将沿着缓冲装置向上移动，当第一下托盘6外侧圆弧上表面与第二下托盘8外侧圆弧下表面相接触，第一下托盘6上的环形凸起圆台62可以恰好与第二下托盘8上的环形凹槽84相接到一起。第一减震器31、第一弹性元件41和第二弹性元件42，均受到压缩。第一弹性元件41和第二弹性元件42相当于并联至一起，缓冲装置整体刚度为(k1+k2)。第二减震器32因为已经达到上止点，不能继续压缩，只有第一减震器31继续被压缩。此时，缓冲装置整体阻尼系数仍为c1。此时，悬架较硬，可以提供较好的驾驶性。

综上所述，根据本发明实施例的用于车辆的悬架系统缓冲装置100，通过采用减震器组件(第一减震器31和第二减震器32)和弹性元件组件(第一弹性元件41和第二弹性元件42)实现缓冲装置刚度和阻尼系数的变化，从而可使车辆同时兼具较好的乘坐舒适性和驾驶性，且采用纯机械式结构，可使缓冲装置的结构简单，成本低。

本发明还提供了一种车辆，该车辆包括上述任一实施例的用于车辆的悬架系统缓冲装置100，从而具有乘坐舒适性和驾驶性好等优点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于车辆的悬架系统缓冲装置，其特征在于，包括：

车身固定座和转向节固定座；

减震器组件，所述减震器组件设置在所述车身固定座与所述转向节固定座之间，所述减震器组件包括：上下串联设置的第一减震器和第二减震器，所述第一减震器和所述第二减震器均包括：减震器外筒和减震器活塞杆，所述减震器活塞杆在所述减震器外筒内移动；以及

弹性元件组件，所述弹性元件组件包括：第一弹性元件和第二弹性元件，所述第一弹性元件设置成在所述第一减震器处于压缩状态时施加给所述第一减震器抵抗压缩状态的第一弹力，所述第二弹性元件设置成在所述第二减震器处于压缩状态时施加给所述第二减震器抵抗压缩状态的第二弹力。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的悬架系统缓冲装置，其特征在于，所述第一弹性元件为弹簧且套设在所述第一减震器外面，所述第二弹性元件为弹簧且套设在所述第二减震器外面。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的悬架系统缓冲装置，其特征在于，还包括：第一上托盘和第一下托盘，所述第一下托盘固定在所述第一减震器的减震器外筒上，所述第一上托盘可滑动地套接在所述第一减震器的减震器活塞杆上，所述第一弹性元件的上下两端分别止抵在所述第一上托盘和所述第一下托盘上。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的悬架系统缓冲装置，其特征在于，还包括：第二上托盘和第二下托盘，所述第二上托盘固定在所述车身固定座上，所述第二下托盘可滑动地套接在所述第一减震器的减震器活塞杆上，所述第二弹性元件的上下两端分别止抵在所述第二上托盘和所述第二下托盘上。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的悬架系统缓冲装置，其特征在于，所述第二下托盘包括：环形本体和设置在所述环形本体的外周面上的弹性件挡板，所述弹性件挡板与所述环形本体的外周面之间限定出环形的弹性件容纳槽。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的悬架系统缓冲装置，其特征在于，所述环形本体的上端设置有环形凸块，所述环形凸块与所述环形本体的内壁面间隔开；

所述第一上托盘包括：弹性件支撑板和双层外周壁，所述弹性件支撑板用于支撑所述第一弹性元件，所述双层外周壁的内层壁与所述弹性件支撑板相连，且所述双层外周壁夹持所述环形凸块。

7.根据权利要求1所述的用于车辆的悬架系统缓冲装置，其特征在于，还包括：连接支板，所述连接支板分别与所述第二减震器的所述减震器外筒和所述第一减震器的所述减震器活塞杆固定。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的悬架系统缓冲装置，其特征在于，所述连接支板位于所述弹性件支撑板的正上方且适于与所述弹性件支撑板压抵限位。

9.根据权利要求1所述的用于车辆的悬架系统缓冲装置，其特征在于，所述第一弹性元件和所述第二弹性元件均为螺旋弹簧，所述第一弹性元件的长度小于所述第二弹性元件的长度，所述第一弹性元件的径向尺寸小于所述第二弹性元件的径向尺寸。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的用于车辆的悬架系统缓冲装置。