CN109278488A - 悬架及其蓄能弹簧式底盘抬升机构 - Google Patents

Abstract

一种悬架及其蓄能弹簧式底盘抬升机构，其中蓄能弹簧式底盘抬升机构包括沿高度方向设置的减震器、举升装置，所述高度方向与所述减震器的吸震变形方向一致；所述举升装置包括蓄能弹簧，所述蓄能弹簧在高度方向的两端分别设有锁止部，其中一个所述锁止部位于所述减震器和另一所述锁止部之间，且与所述减震器连接；所述锁止部之间可互锁、以将所述蓄能弹簧维持在压缩状态，或者解锁、以沿所述高度方向释放所述蓄能弹簧。本方案能够在侧碰时通过释放蓄能弹簧来抬升底盘的高度，提高侧碰安全性。

Description

悬架及其蓄能弹簧式底盘抬升机构

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种悬架及其蓄能弹簧式底盘抬升机构。

背景技术

随着汽车保有量的提高，汽车安全越来越受到人们的关注。统计数据显示，当汽车发生侧面碰撞时，车内乘员的致死率明显高于正面碰撞时的致死率。

当汽车发生侧面碰撞时，对于SUV(Sport Utility Vehicle)而言，由于其底盘较高，除了车身、B柱，底盘也能承受部分侧碰力。而对于普通乘用车而言，由于其底盘低于一般侧碰接触区域而无法承受侧碰力，因此只有车身、B柱来承受侧碰力。因此，在汽车的50kph(每公里时速)侧碰满分率测试中，普通乘用车的测试结果明显劣于SUV，即侧碰安全性低于SUV。也就是说，在汽车发生侧碰时，普通乘用车的安全性不高。

因此，有必要提出一种方案来提高普通乘用车的侧碰安全性。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种改进的悬架及其蓄能弹簧式底盘抬升机构，以提高汽车的侧碰安全性。

为解决上述问题，本发明提供一种蓄能弹簧式底盘抬升机构，包括沿高度方向设置的减震器、举升装置，所述高度方向与所述减震器的吸震变形方向一致；所述举升装置包括蓄能弹簧，所述蓄能弹簧在高度方向的两端分别设有锁止部，其中一个所述锁止部位于所述减震器和另一所述锁止部之间，且与所述减震器连接；所述锁止部之间可互锁、以将所述蓄能弹簧维持在压缩状态，或者解锁、以沿所述高度方向释放所述蓄能弹簧。

可选的，所述锁止部包括支撑件，以及用于与另一所述锁止部互锁配合的锁止件，所述锁止件固定地设于对应的支撑件；沿所述高度方向，所述蓄能弹簧夹设于所述支撑件之间。

可选的，所述锁止部之间的互锁位置位于其中一个所述支撑件背向另一所述支撑件的一侧。

可选的，还包括驱动部，用于驱动其中一个所述锁止件运动、以与另一所述锁止件解锁。

可选的，所述驱动部为舵机。

可选的，还包括导向部，固定于其中一个所述锁止部；所述导向部、另一所述锁止部中，其中一个具有沿所述高度方向延伸的滑道，另一个为具有设于所述滑道内的滑块。

可选的，所述滑道沿所述高度方向的两端分别具有侧壁，以对所述滑块进行限位。

可选的，所述滑道具有多个且沿所述减震器的周向均匀分布。

可选的，所述导向部为套于所述蓄能弹簧之外的套筒。

本发明还提供一种悬架，其包括上述任一项所述的蓄能弹簧式底盘抬升机构。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明的蓄能弹簧式底盘抬升机构包括沿高度方向设置的减震器和举升装置，举升装置包括可沿高度方向弹性变形的蓄能弹簧，蓄能弹簧能够通过分别位于其高度方向两端的锁止部互锁或者解锁。当锁止部处于互锁状态时，蓄能弹簧被压缩，此时整个底盘抬升机构处于较低高度；当锁止部解锁时，蓄能弹簧被释放并沿高度方向发生变形，此时整个底盘抬升机构处于较高高度。当将本发明的底盘抬升机构应用于汽车时，锁止部在正常行驶时处于锁止状态，而当发生侧面碰撞时立即解锁以抬升底盘高度，从而使底盘升至碰撞接触区域以承受侧碰力，进而提高普通乘用车的侧碰安全性。

附图说明

图1是本发明蓄能弹簧式底盘抬升机构的立体结构示意图，其中未示出导向部，此时蓄能弹簧处于压缩蓄能状态；

图2是本发明蓄能弹簧式底盘抬升机构中举升装置的立体分解示意图。

具体实施方式

在传统技术中，悬架的基本作用是在车轮和车架之间传递力和力矩，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车平顺行驶，并决定着汽车的稳定性、舒适性和安全性。现有所有的悬架系统基本都是为这个目的服务的。其中出现了一些采用空气弹簧、油气弹簧等作为减震器的悬架，这类减震器可以通过改变内部空气、油气的压缩量来调节减震器的刚度和阻尼，从而轻微地调节车身以保持车身姿态，保证行车平稳，减震器可以在行车时根据汽车工况调节悬架的空气弹簧、油气弹簧的硬度，防止出现一些危及行车安全的情况发生，例如避免在急刹时汽车发生点头、在过弯时汽车发生侧倾等，从而提高汽车的稳定性、舒适性和安全性。

但是，上述悬架的目的均为提高汽车稳定性和越障能力，不能提高普通乘用车侧面碰撞安全性。

为了提高侧碰时普通乘用车的侧碰安全性，本发明提出一种悬架及其蓄能弹簧式底盘抬升机构，在悬架中设置独立于减震器之外的举升装置，该举升装置可以在侧碰瞬间提升悬架的高度来抬升底盘，以将底盘抬升至侧碰接触区域所在高度，以能够承受侧碰力，从而提高普通乘用车的侧碰安全性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明提供一种悬架以及该悬架的蓄能弹簧式底盘抬升机构，参照图1所示，该蓄能弹簧式底盘抬升机构包括沿高度方向H连接的减震器10、举升装置20，该高度方向H与减震器10的吸震变形方向一致。其中，减震器10包括阻尼器11以及套于阻尼器11外的减震弹簧12，减震器10在背向举升装置20的一端设有转接头30，举升装置20背向减震器10的一端也设有转接头(图中未示出)，减震器10、举升装置20的一个通过对应的转接头与车身或车架连接，另一个通过对应的转接头与车轮连接。

结合图2所示，举升装置20包括蓄能弹簧21，该蓄能弹簧21在正常情况下处于压缩状态，其中积蓄有回复力，即积蓄有能量，因此称蓄能弹簧。蓄能弹簧21的回复力的方向与高度方向H相同，其在高度方向H的两端分别连接有锁止部，分别定义为第一锁止部22、第二锁止部23。其中，沿高度方向H，第一锁止部22位于第二锁止部23和减震器10之间，减震器10则与第一锁止部22连接。第一锁止部22、第二锁止部23可互锁或解锁。在正常情况下，如图1，第一锁止部22、第二锁止部23互锁，蓄能弹簧21积蓄回复力。在非常情况，例如汽车发生侧碰时，第一锁止部22、第二锁止部23解锁，蓄能弹簧21释放回复力，并带动第一锁止部22沿高度方向H朝向减震器10运动，第一锁止部22、第二锁止部23沿高度方向H的距离变大，从而使得整个举升装置20沿高度方向的尺寸变大。

蓄能弹簧21优选为圆柱形螺旋弹簧，或者也可以圆锥形螺旋弹簧或者其他类型的弹簧。由于蓄能弹簧21的弹性变形方向与高度方向H一致，如图1，当第一锁止部22、第二锁止部23处于互锁状态时，蓄能弹簧21被压缩，此时整个底盘抬升机构处于较低高度；当第一锁止部22、第二锁止部23解锁时，蓄能弹簧21被释放并沿高度方向H发生变形，此时整个底盘抬升机构处于较高高度。当底盘抬升机构应用于汽车时，第一锁止部22、第二锁止部23在正常行驶时处于锁止状态，而当发生侧面碰撞时立即解锁以抬升底盘高度，从而使底盘升至碰撞接触区域以承受侧碰力，进而提高普通乘用车的侧碰安全性。

继续参照图1至图2，第一锁止部22、第二锁止部23中，每一锁止部均包括用于与蓄能弹簧21相抵的支撑件，以及用于与另一锁止部互锁配合的锁止件，锁止件固定地设于对应的支撑件。定义第一锁止部22的支撑件、锁止件分别为第一支撑件221、第一锁止件222，第二锁止部23的支撑件、锁止件分别为第二支撑件231、第二锁止件232。

其中，第一支撑件221、第二支撑件231分别位于蓄能弹簧21沿高度方向H的两端，以在高度方向的两端对蓄能弹簧21进行支撑。从图1中可以看到，蓄能弹簧21夹设在第一支撑件221、第二支撑件231之间在高度方向的间隔中，其两端分别支撑于第一支撑件221、第二支撑件231上。其中，第一支撑件221、第二支撑件231可以为板状，并通过面向蓄能弹簧21的板面来压住蓄能弹簧21。在其他实施例中，如果第一支撑件、第二支撑件分别与蓄能弹簧21的两端固定连接，则其形状也可以不做限定。

第一锁止件222、第二锁止件232用于限定第一支撑件221、第二支撑件231之间的间隔距离，以将蓄能弹簧21维持在压缩状态。当第一锁止件222、第二锁止件232互锁时，第一支撑件221、第二支撑件231之间沿高度方向的不能发生相对运动，蓄能弹簧21稳定地被压缩。当第一锁止件222、第二锁止件232解锁时，沿高度方向H，第一支撑件221、第二支撑件231之间可以在蓄能弹簧21回复力的作用下相背运动，从而提升举升装置的高度。

为了保证在正常行车时蓄能弹簧21的形态稳定，第一锁止件222、第二锁止件232为刚性件。本实施例中，第一锁止件222为杆状且位于蓄能弹簧21内，且沿高度方向H延伸至第二支撑件231。第二支撑件231中开设有供第一锁止件222穿过的通孔h(图2)，第二锁止件232位于第二支撑件231背向第一支撑件221的一侧，第一锁止件222穿过通孔h并与第二锁止件232互锁。第一锁止部221、第二锁止部231之间的互锁位置位于第二支撑件231背向第一支撑件221的一侧，便于互锁装配。

其中，第一锁止件222位于蓄能弹簧21内，优选地位于蓄能弹簧21的中心轴线上，这样一方面可以保证蓄能弹簧21沿其轴向压缩变形，避免其变形路径发生歪斜，另一方面也可以提高整个机构的紧凑度。

应当理解，第一锁止件231、第二锁止件232之间解锁时，通过其中一个锁止件相对于另一个锁止件运动来实现。因此为了实现第一锁止件231、第二锁止件232的解锁动作，第二锁止部23还包括驱动部233，驱动部233的输出端与第二锁止件232传动连接，以驱动第二锁止件232运动至脱离第一锁止件231。驱动部233可以与汽车内的控制系统通讯连接或与驾驶员操作按钮连接，用于根据控制系统或驾驶员的信号执行解锁动作。

其中，第二支撑件231在背向第一支撑件221的一侧还连接有支撑架234，驱动部233支撑于支撑架234上。

第一锁止部221、第二锁止部231通过锁勾、锁扣配合互锁。如图1，第一锁止部221中设有锁勾，第二锁止部231中则设有锁扣。锁勾中开口的朝向与高度方向H垂直，锁扣为卡条状，当需要解锁时，只需要将卡条状锁扣沿垂直于高度方向转动以从锁勾的开口脱出即可。

需要注意的是，第一锁止件、第二锁止件的互锁位置根据第一锁止件、第二锁止件沿高度方向的尺寸确定，与蓄能弹簧的压缩量无关。例如，如果第一、第二锁止件均伸入第一、第二支撑件之前的间隔中，那么互锁位置相应地可以设置于第一、第二支撑件之间。另外，驱动部也可以通过驱动第一锁止件运动以解锁，此时驱动部可以支撑在第一支撑件上。

为了保证当第一锁止部22、第二锁止部23解锁时，蓄能弹簧21能够沿高度方向H回弹，举升装置20还包括导向部24，导向部24固定于其中一个锁止部，且设有沿高度方向H延伸的滑道241，另一锁止部则设有与滑道配合的滑块。其中滑道241可以是在所在表面凹进的滑槽或者凸出的滑轨，本实施例采用滑槽形式。滑道241的数量可以是一个或者沿减震器10的周向分布的多个，本实施例中为两个且沿减震器10的周向均匀设置。

导向部24的形式不限，例如杆状、柱状等均可。本实施例中，导向部24为套于蓄能弹簧21外的套筒，且固定于第二锁止部23的第二支撑件231。第一支撑件221位于套筒状的导向部24内，滑块223位于第一支撑件221的外周缘，滑道241则呈设于套筒的内壁上的滑槽。当第一锁止件、第二锁止件解锁时，第一支撑件221沿套筒在高度方向上运动。其中，滑道241沿高度方向H的两端分别具有侧壁，以对滑块223进行限位。也就是说，滑道241沿高度方向H的两端均封闭，而非贯穿套筒。

在其他实施例中，滑块也可以设于第一锁止件上。或者，导向部也可以固定于第一锁止件，并使得第二锁止件的支撑件或锁止件与导向部通过滑道、滑块配合。其中，滑道、滑块的位置也可以互换，即将滑道设于锁止部，滑块设于导向部。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种蓄能弹簧式底盘抬升机构，其特征在于，包括沿高度方向设置的减震器、举升装置，所述高度方向与所述减震器的吸震变形方向一致；

所述举升装置包括蓄能弹簧，所述蓄能弹簧在高度方向的两端分别设有锁止部，其中一个所述锁止部位于所述减震器和另一所述锁止部之间，且与所述减震器连接；

所述锁止部之间可互锁、以将所述蓄能弹簧维持在压缩状态，或者解锁、以沿所述高度方向释放所述蓄能弹簧。

2.如权利要求1所述的蓄能弹簧式底盘抬升机构，其特征在于，所述锁止部包括支撑件，以及用于与另一所述锁止部互锁配合的锁止件，所述锁止件固定地设于对应的支撑件；

沿所述高度方向，所述蓄能弹簧夹设于所述支撑件之间。

3.如权利要求2所述的蓄能弹簧式底盘抬升机构，其特征在于，所述锁止部之间的互锁位置位于其中一个所述支撑件背向另一所述支撑件的一侧。

4.如权利要求2所述的蓄能弹簧式底盘抬升机构，其特征在于，还包括驱动部，用于驱动其中一个所述锁止件运动、以与另一所述锁止件解锁。

5.如权利要求4所述的蓄能弹簧式底盘抬升机构，其特征在于，所述驱动部为舵机。

6.如权利要求1所述的蓄能弹簧式底盘抬升机构，其特征在于，还包括导向部，固定于其中一个所述锁止部；

所述导向部、另一所述锁止部中，其中一个具有沿所述高度方向延伸的滑道，另一个为具有设于所述滑道内的滑块。

7.如权利要求6所述的蓄能弹簧式底盘抬升机构，其特征在于，所述滑道沿所述高度方向的两端分别具有侧壁，以对所述滑块进行限位。

8.如权利要求7所述的蓄能弹簧式底盘抬升机构，其特征在于，所述滑道具有多个且沿所述减震器的周向均匀分布。

9.如权利要求6所述的蓄能弹簧式底盘抬升机构，其特征在于，所述导向部为套于所述蓄能弹簧之外的套筒。

10.一种悬架，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的蓄能弹簧式底盘抬升机构。