CN109532373A - 一种悬架用弹性机构 - Google Patents

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邹务丰
邹政耀
谈嘉怡
严魏豪
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G11/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
    • B60G11/14—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having helical, spiral or coil springs only
    • B60G11/16—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having helical, spiral or coil springs only characterised by means specially adapted for attaching the spring to axle or sprung part of the vehicle

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Abstract

一种悬架用弹性机构，其特征在于具有利用周布发条弹簧和齿轮传动机构，放大发条弹簧扭矩实现满足车辆悬架弹性元件需要的扭矩要求的功能，减小悬架弹性元件的体积和重量的目的，其特征在于结构由发条弹簧1、安装基板4、行星齿轮10、内齿圈12和电机20组成，适用于乘用车、轨道车辆和工程车辆的悬架使用，特别适用于电动汽车的悬架使用。

Description

一种悬架用弹性机构
技术领域
本发明涉及的是一种悬架用弹性机构，具有放大发条弹簧扭矩实现满足车辆悬架弹性元件需要的扭矩要求的功能，适用于乘用车、轨道车辆和工程车辆的悬架使用，特别适用于电动汽车的悬架使用。
背景技术
目前轿车主要使用螺旋弹簧和扭杆弹簧作为悬架的弹性元件，螺旋弹簧体积大、能量密度较低，而扭杆弹簧提高了能量密度，可以沿车架横向和纵向布置，由于体积小更受青睐，但是扭杆长度较大，还是影响到了车架的结构和车厢的空间，特别是轿车的后桥采用独立悬架时，常常造成后排座位空间和行李箱空间减小，发条弹簧能量密度大，但单体提供的扭矩小，且发条弹簧内孔较小，内轴难以满足车辆悬架的强度要求，因此组合齿轮机构和发条弹簧，设计了一种新型的车辆悬架用弹性机构，可以满足乘用车和轨道车辆的悬架弹性元件的要求，具有结构紧凑、体积小和易布置的优点。
发明内容
本发明目的是针对上述不足之处提供一种悬架用弹性机构，具有放大发条弹簧扭矩实现满足车辆悬架弹性元件需要的扭矩要求的功能，达到减小悬架弹性元件的体积和重量的目的；具体结构是由周布发条弹簧、安装基板、行星齿轮和内齿圈部件组成。
为实现上述目的，本发明采用如下技术措施：
一种悬架用弹性机构，其特征在于具有利用周布发条弹簧和齿轮传动机构，放大发条弹簧扭矩实现满足车辆悬架弹性元件需要的扭矩要求的功能，减小悬架弹性元件的体积和重量的目的。其特征在于结构油发条弹簧、安装基板、行星齿轮和内齿圈部件组成；安装基板(4) 具有周布发条弹簧安装孔(8)和安装弹簧外圈结构(7)，周布发条弹簧(1)安装于所述周布发条弹簧安装孔(8)中，周布发条弹簧外圈安装结构(2)安装于所述安装弹簧外圈结构(7)中，行星齿轮轴 (9)一端同轴安装连接行星齿轮(10)，所述安装基板(4)具有行星齿轮轴安装孔(15)，所述行星齿轮轴(9)由剖面(14)展示的情况安装于所述行星齿轮轴安装孔(15)中，所述行星齿轮轴(9)另一端具有周布发条弹簧内圈安装结构(11)，周布发条弹簧内圈安装结构(3)安装于所述周布发条弹簧内圈安装结构(11)中，内齿圈 (12)和所述行星齿轮(10)啮合，所述内齿圈(12)安装于连接底板(16)，所述底板连接安装输出轴(5)，所述输出轴(5)同轴安装于基板内孔(6)中，所述输出轴(5)连接悬架元件，实现悬架弹性元件的作用，所述输出轴(5)通过轴承(18)同轴连接安装于安装车架连接件(17)，所述安装基板(4)具有与车架连接孔(13)，所述行星齿轮(10)也可以周布固定安装于大齿轮(19)的外围，所述大齿轮(19)与所述行星齿轮(10)啮合安装，所述行星齿轮(10) 和所述周布发条弹簧(1)的个数为1-12个，利用并联的所述行星齿轮(10)能提供更大的扭矩，所述行星齿轮(10)的齿数为7-35，所述行星齿轮(10)的厚度为1-40mm，所述内齿圈(12)的齿数为 22-136，所述内齿圈(12)的厚度为1-36mm，设置齿数可以确定不同的传动比，以满足不同情况的需要，设置齿轮厚度，可满足不同情况下齿轮强度要求，所述行星齿轮轴(9)同轴连接安装发电机(20)，所述发电机(20)可调节悬架的阻尼和回收悬架振动的能量，所述大齿轮(19)的齿数为21-180，厚度为1-36mm。
本发明一种悬架用弹性机构的特点：
1.发条弹簧本身内孔较小，在承担大扭矩时其连接轴的强度很难达到，本发明把发条弹簧的连接轴和承担的负荷轴错开安装，使用齿轮连接传动，就很好解决了单个发条弹簧的连接轴强度不够的问题，同时可以通过周向布置发条弹簧的连接轴，使用多个发条弹簧并联达到获得大扭矩的目的，加大发条弹簧的长度可以获得更多的转动圈数，而机械臂转动的角度较小，这样通过齿轮传动放大发条弹簧的扭矩，累积多个发条弹簧的扭矩再通过传动机构放大扭矩，就可以得到远大于单个发条弹簧的扭矩，在车辆悬架中扩大发条弹簧的应用范围，具有能量密度高、体积小、结构紧凑和易于布置的特点。
2.发条弹簧储能密度大，可以多圈压缩但扭矩小，扭杆弹簧扭矩较大但转动角度小，通过发条弹簧和机械臂的非同轴安装，可以很好替代扭杆弹簧和螺旋弹簧；
3.机构可以加装弹簧弹力调节机构，能方便实现弹力维护调整，安装基板4可以为1-5个，以适应不同载重量车辆的需要。；
4.由于传动机构放大行星齿轮的转速，加装的发电机能较好回收悬架的振动能量和方便的调节悬架的阻尼，改善悬架的性能。
附图说明
以下将结合附图对本发明作进一步说明。
图1-图3是一种悬架用弹性机构实施实例，本发明的实际使用并不局限于实施例。
具体实施方式
参照图1、图2和图3，一种悬架用弹性机构结构特征为：安装基板4具有周布发条弹簧安装孔8和安装弹簧外圈结构7，安装基板4外径为140mm，材料为铝合金，弹簧安装孔8的直径为30mm，深度为10mm，安装弹簧外圈结构7宽度为1mm，长度为10mm，周布发条弹簧1安装于周布发条弹簧安装孔8中，周布发条弹簧1直径为 30mm，厚度为0.5mm，宽度为10mm，行星齿轮轴9一端同轴安装连接行星齿轮10，行星齿轮轴9长度为22mm，直径为10mm，行星齿轮10厚度为10mm，模数为2，齿数为11，安装基板4具有行星齿轮轴安装孔15，行星齿轮轴9安装于行星齿轮轴安装孔15中，行星齿轮轴9 另一端具有周布发条弹簧内圈安装结构11，周布发条弹簧内圈安装结构3安装于周布发条弹簧内圈安装结构11中，内齿圈12和行星齿轮10啮合，内齿圈12的模数为2，齿数为61，厚度为10mm，内齿圈12安装于连接底板16，底板连接安装输出轴5，输出轴5同轴安装于基板内孔6中，输出轴5通过轴承18同轴连接安装于安装车架连接件17，安装基板4具有与车架连接孔13，与车架连接孔13的直径为10mm。

Claims (6)

1.一种悬架用弹性机构，具有放大发条弹簧扭矩实现满足车辆悬架弹性元件需要的扭矩要求的功能，其特征结构在于安装基板(4)具有周布发条弹簧安装孔(8)和安装弹簧外圈结构(7)，周布发条弹簧(1)安装于所述周布发条弹簧安装孔(8)中，周布发条弹簧外圈安装结构(2)安装于所述安装弹簧外圈结构(7)中，行星齿轮轴(9)一端同轴安装连接行星齿轮(10)，所述安装基板(4)具有行星齿轮轴安装孔(15)，所述行星齿轮轴(9)安装于所述行星齿轮轴安装孔(15)中，所述行星齿轮轴(9)另一端具有周布发条弹簧内圈安装结构(11)，周布发条弹簧内圈安装结构(3)安装于所述周布发条弹簧内圈安装结构(11)中，内齿圈(12)和所述行星齿轮(10)啮合，所述内齿圈(12)安装于连接底板(16)，所述底板连接安装输出轴(5)，所述输出轴(5)同轴安装于基板内孔(6)中，所述输出轴(5)通过轴承(18)同轴连接安装于安装车架连接件(17)，所述安装基板(4)具有与车架连接孔(13)。
2.根据权利要求1所述的一种悬架用弹性机构，其特征在于所述行星齿轮(10)周布固定安装于大齿轮(19)的外围，所述大齿轮(19)与所述行星齿轮(10)啮合安装。
3.根据权利要求1所述的一种悬架用弹性机构，其特征在于所述行星齿轮(10)和所述周布发条弹簧(1)的个数为1-12个。
4.根据权利要求1所述的一种悬架用弹性机构，其特征在于所述行星齿轮(10)的齿数为7-35，所述行星齿轮(10)的厚度为1-40mm，所述内齿圈(12)的齿数为22-136，所述内齿圈(12)的厚度为1-36mm。
5.根据权利要求1所述的一种悬架用弹性机构，其特征在于所述行星齿轮轴(9)同轴连接安装发电机(20)。
6.根据权利要求2所述的一种悬架用弹性机构，其特征在于所述大齿轮(19)的齿数为21-180，厚度为1-36mm。
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