CN109291757A - 一种车辆摆式悬架系统 - Google Patents
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Abstract
发明公开了一种车辆摆式悬架系统，包括空气弹簧、气缸和副车架，所述副车架的两端铰接有杆系，所述杆系的另一端安装有车轮，所述副车架两端的顶部铰接有摆杆，所述摆杆的另一端铰接有车身，所述车身底部设置有固定块，所述副车架顶部一侧对称设置有气缸，所述副车架顶部另一侧对称设置有铰接块，所述固定块与铰接块皆铰接有减振机构，所述杆系的顶部铰接有空气弹簧，所述空气弹簧的另一端皆安装在车身底部一端，该系统改善了乘坐舒适性,同时还可以保持车轮与地面的接触姿态，以增加转弯时车轮的侧向抓地力,提高了装置的安全性，同时由于车身侧倾是利用车辆转向时的离心力，结构简单，不消耗动力。
Description
技术领域
本发明涉及汽车悬架系统技术领域，具体为一种车辆摆式悬架系统。
背景技术
汽车为了提高乘坐舒适性，在车轮和车身之间安装了弹簧，以吸收因地面不平带来的冲击，根据力学原理，弹簧的刚度越小，乘坐舒适性就越好，但是由于车身是靠弹簧支撑，车辆转向时，由于离心力的作用，内侧的弹簧受力减小，外侧弹簧受力增加，因此车身向外倾斜，不仅降低了乘坐舒适性，还会使车轮的抓地性能降低，车辆的操控性下降。弹簧的刚度越小，转向时侧倾斜就越严重。因此一般的汽车只能在乘坐舒适性和操控性之间进行折衷，为了解决乘坐舒适性和操控性之间的矛盾，人们发明了主动悬架。同时还在火车上发明了摆式列车，包括主动摆式列车和被动摆式列车，增加乘坐舒适性，同时提高火车的过弯性能，但是主动悬架需要消耗汽车自身的能量，增加汽车的油耗，摆式列车的倾摆机构装在车轴上，属于非簧载质量，用于振动小的火车上问题不大，如果用在汽车上，将严重影响乘坐舒适性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆摆式悬架系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种车辆摆式悬架系统，包括空气弹簧、气缸和副车架，所述副车架的两端铰接有杆系，所述杆系的另一端安装有车轮，所述副车架两端的顶部铰接有摆杆，所述摆杆的另一端铰接有车身，所述车身底部设置有固定块，所述副车架顶部一侧对称设置有气缸，所述副车架顶部另一侧对称设置有铰接块，所述固定块与铰接块皆铰接有减振机构，所述杆系的顶部铰接有空气弹簧，所述空气弹簧的另一端皆安装在车身底部一端，所述气缸与空气弹簧连接有气管。
优选的，所述减振机构包括限位块、复位弹簧、缓冲垫、伸缩杆、活塞室和活塞杆，所述活塞杆的顶部设置有限位块，所述活塞杆套设有复位弹簧，所述活塞室的内部底端设置有伸缩杆，所述伸缩杆的顶部设置有缓冲垫。
优选的，所述伸缩杆至少设置有五组。
优选的，所述气缸输出端皆连接有挤压杆，所述挤压杆与固定块铰接。
优选的，所述挤压杆与气缸连接处设置有密封圈。
优选的，所述气管与气缸连接处设置有气管接头，所述气管与空气弹簧的连接处设置有气管接头，所述气管接头设置有与气缸和空气弹簧相适配的螺纹。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该车辆摆式悬架系统通过摆式悬架系统能利用车身的离心力，使车身向转向中心侧倾，车身的重力将抵消一部分转向的离心力，改善了乘坐舒适性,同时还可以保持车轮与地面的接触姿态，以增加转弯时车轮的侧向抓地力,提高了装置的安全性，同时由于车身侧倾是利用车辆转向时的离心力，结构简单，不消耗动力。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明的减振结构图。
图中：1、空气弹簧；2、气管；21、气管接头；3、摆杆；4、气缸；41、滑动块；42、挤压杆；43、铰接块；44、缸体；5、副车架；6、杆系；7、车轮；8、车身；9、减振机构；91、限位块；92、复位弹簧；93、缓冲垫；94、伸缩杆；95、活塞室；96、活塞杆；10、铰接块；11、固定块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供的一种实施例：一种车辆摆式悬架系统，包括空气弹簧1、气缸4和副车架5，其特征在于：副车架5的两端铰接有杆系6，杆系6的另一端安装有车轮7，副车架5两端的顶部铰接有摆杆3，摆杆3的另一端铰接有车身8，车身8底部设置有固定块11，副车架5顶部一侧对称设置有气缸4，副车架5顶部另一侧对称设置有铰接块10，固定块11与铰接块10皆铰接有减振机构9，杆系6的顶部铰接有空气弹簧1，空气弹簧1的另一端皆安装在车身8底部一端，气缸4与空气弹簧1连接有气管2。
值得注意的是，当车辆向左转向时，车身产生向右的离心力，由于副车架5通过杆系6和车轮7与地面接触，不能向右运动，因此车身8在摆杆3的控制下，相对副车架5向右运动，从而压缩右侧的气缸4，而放松左侧的气缸4。右侧气缸4被压缩，气缸4里的高压气体被压入右侧的空气弹簧1，因此右侧车身被上抬，左侧气缸4被放松，左侧空气弹簧1里的压缩空气进入左侧气缸4，左侧车身下降，同时由于左右两根摆杆3的延长线交点P比车身重心G高，车身以P为旋转中心向右转动，因此车身向左侧倾，如图1所示，车身的重力将抵消部分转向时产生的离心力，提高乘坐舒适性。如图2所示，当车辆停止转向直行时，向右的离心力消失，车身在重力作用下绕P点顺时针回转，同时由于右侧空气弹簧里的空气压力大于左侧空气弹簧里的空气压力，右侧气缸将车身向左推动，于是车身向左摆，直至左右两侧空气弹簧里的空气压力相等，车身恢复正常状态。
在本实施中如图3所示，减振机构9包括限位块91、复位弹簧92、缓冲垫93、伸缩杆94、活塞室95和活塞杆96，活塞杆96的顶部设置有限位块91，活塞杆96套设有复位弹簧92，活塞室95的内部底端设置有伸缩杆94，伸缩杆94的顶部设置有缓冲垫93，当遇到交叉路面时，活塞杆96向左或向右挤压复位弹簧92，当复位弹簧92收到极限时，活塞杆96将再次受到缓冲垫93的缓冲，减少空气弹簧1的压力，提高整个减振效果，使得车身8行驶起来更加平顺。
在本实施中如图3所示，伸缩杆94至少设置有五组，提高缓冲效果。
在本实施中如图1所示气缸4输出端皆设置有挤压杆42，所述挤压杆42与固定块11铰接，值得注意的是，气缸4包括滑动块41、铰接块43和缸体44，缸体44内设置有滑动块41，滑动块41远离气管2的一端设置有铰接块43，铰接块43的一端铰接有挤压杆42，在工作时，挤压杆42将滑动块向内或者向外活动将缸体44内的气体挤压到空气弹簧1内，提高了车的稳定性。
在本实施中如图1所示，挤压杆42与气缸4连接处设置有密封圈，减少摩擦同时又减少空气流失，提高气体密封性。
在本实施中如图1所示，气管2与气缸4连接处设置有气管接头21，气管2与空气弹簧1的连接处设置有气管接头21，气管接头21设置有与气缸4和空气弹簧1相适配的螺纹，提高气缸4的密封性。
工作原理：工作时，当车身8的一侧受到颠簸时，空气弹簧1被抬高，高压空气通过气管2挤向气缸4，滑动块41被气体挤压带动挤压杆42，挤压另一端的挤压杆42，然后另一侧挤压杆42推动滑动块41，将另一侧气缸4内的气体挤压到另一侧的空气弹簧1内，将另一侧抬高，保持车身的平衡，同时减振机构9也将减少一部分颠簸，提高舒适。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.一种车辆摆式悬架系统，包括空气弹簧（1）、气缸（4）和副车架（5），其特征在于：所述副车架（5）的两端铰接有杆系（6），所述杆系（6）的另一端安装有车轮（7），所述副车架（5）两端的顶部铰接有摆杆（3），所述摆杆（3）的另一端铰接有车身（8），所述车身（8）底部设置有固定块（11），所述副车架（5）顶部一侧对称设置有气缸（4），所述副车架（5）顶部另一侧对称设置有铰接块（10），所述固定块（11）与铰接块（10）皆铰接有减振机构（9），所述杆系（6）的顶部铰接有空气弹簧（1），所述空气弹簧（1）的另一端皆安装在车身（8）底部一端，所述气缸（4）与空气弹簧（1）连接有气管（2）。
2.根据权利要求1所述的一种车辆摆式悬架系统，其特征在于：所述减振机构（9）包括限位块（91）、复位弹簧（92）、缓冲垫（93）、伸缩杆（94）、活塞室（95）和活塞杆（96），所述活塞杆（96）的顶部设置有限位块（91），所述活塞杆（96）套设有复位弹簧（92），所述活塞室（95）的内部底端设置有伸缩杆（94），所述伸缩杆（94）的顶部设置有缓冲垫（93）。
3.根据权利要求2所述的一种车辆摆式悬架系统，其特征在于：所述伸缩杆（94）至少设置有五组。
4.根据权利要求1所述的一种车辆摆式悬架系统，其特征在于：所述气缸（4）输出端皆连接有挤压杆（42），所述挤压杆（42）与固定块（11）铰接。
5.根据权利要求4所述的一种车辆摆式悬架系统，其特征在于：所述挤压杆（42）与气缸（4）连接处设置有密封圈。
6.根据权利要求1所述的一种车辆摆式悬架系统，其特征在于：所述气管（2）与气缸（4）连接处设置有气管接头（21），所述气管（2）与空气弹簧（1）的连接处设置有气管接头（21），所述气管接头（21）设置有与气缸（4）和空气弹簧（1）相适配的螺纹。
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