CN110654193A - 一种可调节车身高度的减振器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种可调节车身高度的减振器，包括减振器本体、弹簧和弹簧盘，其特征在于，所述弹簧盘安装在减振器本体的储油筒上，可沿储油筒移动；还包括调节机构，调节弹簧盘在储油筒上的位置；所述调节机构包括电机和由电机带动的机械推动组件，所述机械推动组件推动弹簧盘沿储油筒轴线进行上下移动，实现对车身高度的调节。本发明通过巧妙地设置机械调节机构实现对车身高度的调节，结构简单，工作可靠，成本低，实用性强。
Description
技术领域
本发明属于汽车悬架零部件，具体涉及可调节车身高度的减振器。
背景技术
传统减振器，参见图1，是将弹簧盘5固定在储油筒6上与弹簧4组装后实现车辆的姿态及减振的功能，弹簧盘5在储油筒上的的焊接位置和弹簧4的负荷点决定了车辆的离地间隙。
但目前随着人们生活的多样化，汽车所充当的角色也在随着需求不断变化，很多时候使用者需要车辆离地间隙较高拥有良好的通过性，有时又需要车辆离地间隙较低拥有较好的操控性。由此空气弹簧应运而生，空气弹簧通过与减振器固定并根据内部介质参数的变化控制弹簧的刚度和负荷点从而实现车辆离地间隙的增加或减少，以满足使用者的需要。但空气弹簧目前制造成本较高，制造过程要求控制精细，开发过程较复杂，对各主机厂车型开发成本不利，市面上应用车型较少且售价普遍偏高，以至于影响主机厂的车型规划和降低客户的体验度。
发明内容
本发明提供一种可调节车身高度的减振器，在不改变减振器的主体结构的基础上，设置调节机构，调节车身高度，使其既能满足低成本且易于加工制造，又能满足车辆在不同场景下根据使用者需求调整离地间隙的功能。
本发明的技术方案如下：
一种可调节车身高度的减振器，包括减振器本体、弹簧和弹簧盘等，是目前大部分车辆上前悬架所采用的支柱式减振器各部件，其改进在于：
首先，弹簧盘不是固定在减振器本体的储油筒上的某个位置的，而是安装储油筒上，可沿储油筒移动，即是位置可移动的。
同时，在储油筒上还安装调节机构，调节弹簧盘在储油筒上的位置。所述调节机构包括电机和由电机带动的机械推动组件，所述机械推动组件推动弹簧盘沿储油筒轴线进行上下移动，实现对车身高度的调节。所述电机与弹簧盘相对固定安装，随弹簧盘一起移动。
所述机械推动组件采用蜗轮蜗杆组件或其它类似的结构组件。
具体地，所述蜗轮蜗杆组件的蜗杆连接在电机的输出端并与蜗轮配合，所述蜗轮与储油筒螺纹连接，位于弹簧盘下方，蜗轮端面与弹簧盘滑动配合；通过使用者的不同需求给电机输入信号，电机旋转带动蜗轮蜗杆，蜗轮沿储油筒上的螺纹旋转上升或下降，即推动与其配合的弹簧盘沿储油筒轴线进行上下移动，实现对车身高度的调节。
在本发明进一步的方案中，所述弹簧盘和储油筒之间是通过限位滑动结构实现可移动安装连接。
具体的限位滑动结构形式之一是，包括滑槽和卡于滑槽中的限位块，所述滑槽轴向设置在储油筒筒壁上，限位块设于弹簧盘上。
更简洁的结构是，所述限位块设于弹簧盘与储油筒套装的内孔的内侧壁上，这样刚好可以卡在储油筒筒壁上的滑槽中，上下滑动。
在本发明进一步的方案中，在弹簧盘与蜗轮端面之间还可以设置滑动摩擦件，如衬垫等类似件，用于放置两部件之间的摩擦磨损，避免噪音，延长使用寿命。
对于电机的安装，在本发明进一步的方案中，是在弹簧盘下侧固定安装容纳电机的容置腔或容置架。
较为简单的结构是，容置腔采用套管结构，焊接固定在弹簧盘下侧，电机过盈压装在套管中。
在本发明进一步的方案中，在蜗轮蜗杆外还套装有防尘罩，防尘罩卡接在电机的壳体及弹簧盘上，可防止恶劣工作环境进入泥沙等杂质影响升降功能。
为了保证防尘罩安装的牢固和方便性，在所述弹簧盘的下侧靠近内孔的外周设凸包，所述防尘罩通过凸包与弹簧盘卡接。
本发明的优点如下：
1、本发明不改变减振器的基本结构基础上，设计可沿减振器储油筒移动的弹簧盘、与储油筒螺纹连接的蜗轮和与弹簧盘固定的电机、蜗杆等调节部件，通过使用者的不同需求给电机输入信号，电机旋转带动蜗轮蜗杆传动，弹簧盘由于与蜗轮端面滑动配合，弹簧盘和与其连接的调节部件通过蜗轮的旋转配合储油筒上的螺纹沿储油筒轴线进行上下移动，实现车辆的升高和降低，结构简单，工作可靠，实用性强。
2、本发明的调节机构由于采用蜗轮蜗杆配合，此结构具有能耗低、效率高且反向自锁的功能，保证弹簧盘在不同位置状态下不会由于载荷的增加发生弹簧盘下落的危险，可以真正低成本、易制造地实现通过减振器调节车辆的升高和降低的功能。
3、本发明保留减振器本体、上安装座、轴承、弹簧等传统减振器部件，保证车辆的姿态与减振器应有的基本功能不受影响，增加的调节部件少，对储油筒和弹簧盘的改变也比较小，易于开发,、制造简单，现对于其它可升降的减振器，降低了开发和生产成本。
附图说明
图1是背景技术的减振器总成结构示意图。
图2是本发明的减振器总成实车装配示意图。
图3是本发明的调节机构部分的装配示意图。
图4是图3的内部结构示意图。
图5是图4的A-A剖视图。
图6是图4的B-B局部剖视图。
图7是电机、蜗轮蜗杆的结构示意图。
图8是可移动弹簧盘的结构示意图。
图9是防尘罩的结构示意图。
图10是储油筒的结构示意图。
图中，1-上安装座；2、轴承；3、减振器防尘罩；4、弹簧；5、弹簧盘；6、储油筒；7、转向节支架；71、转向节支架螺栓孔；8、套管；81、套管内表面；9、电机；91、电机壳体；92、电机输出端花键；93、电机输出端壳体；10、防尘罩；101、配合部位；11、蜗杆；111、蜗杆螺纹；12、蜗轮；121、蜗轮螺纹；122、蜗轮端面；13、可沿储油筒移动的弹簧盘；131、限位块；132、弹簧盘下表面；133、弹簧盘凸包；134、弹簧盘下端；14、衬垫；15、带螺纹的储油筒；151、储油筒螺纹；152、限位槽； 16、车体鼓包；17、转向节；171、转向节螺栓孔。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明的结构：
实施例1：参见图2、图3和图4，与图1显示的传统减振器一样，本发明的减振器带有上安装座1、轴承2、弹簧4、减振器防尘罩3、转向节支架7等传统减振器部件，具有传统减振器的基本功能。本发明对传统减振器的弹簧盘5与储油筒6进行了结构修改和优化，结构改变的部件有可沿储油筒移动的弹簧盘13、带螺纹的储油筒15，新增了用于调节的电机9、蜗杆10、蜗杆11等部件，各部件综合作用以实现车辆的升高和降低。
参见图8、图10，本实施例中，可沿储油筒移动的弹簧盘13是通过限位移动结构装在储油筒15上的，采用限位槽和限位块配合的形式，在储油筒15的筒壁上开有轴向的限位槽152，限位块设于弹簧盘与储油筒套装的内孔的内侧壁上，这样刚好可以卡在储油筒筒壁上的限位槽中，可以上下滑动并限位。通常，为了保证上下移动的稳定性，限位槽和限位块可以沿储油筒周向均匀设置几组，如本实施例中，设有三组。
参见图10，本实施例中，采用了带螺纹的储油筒15，储油筒螺纹151设置在弹簧盘13上下位移的所覆盖的区间。
参见3-图7，本实施例的调节机构是由电机9、蜗杆10和蜗杆11构成。
电机9是通过设计时的分析校核确定电机工作的轴向力后，按照设计要求，通过电机壳体91与套管内表面81摩擦力，过盈压装在与弹簧盘下表面132焊接牢固的套管8中，是与弹簧盘一起移动。
蜗轮12与蜗杆配合，蜗轮12套在储油筒15上，位于弹簧盘下方。与储油筒15连接的蜗轮12通过蜗轮内侧螺纹121与储油筒螺纹151连接。蜗杆11内侧通过与电机输出端花键92连接保证传动功能。
这样，通过电机9旋转带动蜗轮蜗杆，蜗轮12沿储油筒螺纹121旋转上升或下降，从而推动弹簧盘上下移动。
作为进一步的实施例，蜗轮12的蜗轮端面122与弹簧盘下表面132之间通过衬垫14与蜗轮端面122滑动配合。
调节机构外设防尘罩10进行保护，参见图3和图8，防尘罩10的配合部位101与电机的输出端壳体93和弹簧盘凸包133搭接保证防尘功能。弹簧盘凸包133具体是设置在弹簧盘的下侧靠近内孔的外周，防尘罩通过凸包与弹簧盘卡接。
再参见图2，由以上各部分零件组成减振器总成通过上安装座1的螺栓及转向节支架7的螺栓孔71与车体鼓包16和转向节螺栓孔171螺栓连接，即可安装到车上，根据需要对车身进行升高或降低的调节。
对于本发明的技术方案，在实际的整车设计时，需要根据车型定位及减振器工作行程的分配，对电机及控制器标定高、初始、低三个状态的位置参数。使用时，根据使用者不同的需求输入给电机控制器升高、降低或复位的信号从而控制输出电压控制电机9的正反转及旋转圈数以达到设计时标定的位置。减振器工作时，所述与电机输出端花键92连接的蜗杆11通过蜗杆的螺纹111配合将电机9的旋转转换成与储油筒螺纹151连接的蜗轮12的旋转，蜗轮12的旋转通过内侧的螺纹121与储油筒螺纹151配合将沿储油筒15轴线上下移动，可沿储油筒移动的弹簧盘13由于与蜗轮端面122滑动配合，将跟随蜗轮12沿储油筒15轴线运动，从而使安装在弹簧盘13上的弹簧4跟随运动，实现车辆的升高和降低。
所述可沿储油筒移动的弹簧盘13与带螺纹的储油筒15除限位块131与限位槽152接触配合外其余部位间隙配合，限位块131与限位槽152卡接配合对弹簧盘13沿储油筒15轴线的转动进行约束。
弹簧盘下端134通过衬垫14与蜗轮端面122配合使弹簧盘13与蜗轮13在升降运动时滑动配合。
与电机输出端壳体93及弹簧盘凸包133搭接的防尘罩10可防止恶劣工作环境进入泥沙等杂质影响升降功能。
本实施例中，由于采用蜗轮蜗杆配合，此调节机构具有能耗低、效率高且反向自锁的功能，保证弹簧盘在不同位置状态下不会由于载荷的增加发生弹簧盘下落的危险，真正低成本，易制造的实现了通过减振器调节车辆的升高和降低功能。
本实施例中，不需要改变减振器的主体结构，只需要增加蜗轮蜗杆、电机和防尘罩即可实现车身高度调节，不需要额外增加滚珠轴承和限位装置等附件，从而成本更低；且不需要改变减振器上安装座结构，不会影响整车舒适性和噪音；仅利用设计时蜗轮蜗杆的大传动比和自锁特性便实现车辆的升高和降低功能，结构简单，成本较低。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及优点，本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (12)
1.一种可调节车身高度的减振器，包括减振器本体、弹簧和弹簧盘，其特征在于，所述弹簧盘安装在减振器本体的储油筒上，可沿储油筒移动；还包括调节机构，调节弹簧盘在储油筒上的位置；所述调节机构包括电机和由电机带动的机械推动组件，所述机械推动组件推动弹簧盘沿储油筒轴线进行上下移动，实现对车身高度的调节。
2.根据权利要求1所述的可调节车身高度的减振器，其特征在于，所述机械推动组件采用蜗轮蜗杆组件。
3.根据权利要求1所述的可调节车身高度的减振器，其特征在于，所述电机与弹簧盘相对固定安装，随弹簧盘一起移动。
4.根据权利要求2或3所述的可调节车身高度的减振器，其特征在于，所述蜗轮蜗杆组件的蜗杆连接在电机的输出端并与蜗轮配合，所述蜗轮与储油筒螺纹连接，位于弹簧盘下方，蜗轮端面与弹簧盘滑动配合；通过电机旋转带动蜗轮蜗杆，蜗轮沿储油筒上的螺纹旋转上升或下降，从而推动弹簧盘上下移动。
5.根据权利要求2或3所述的可调节车身高度的减振器，其特征在于，所述弹簧盘和储油筒之间通过限位滑动结构实现可移动安装连接。
6.根据权利要求5所述的可调节车身高度的减振器，其特征在于，所述限位滑动结构包括滑槽和卡于滑槽中的限位块，所述滑槽轴向设置在储油筒筒壁上，限位块设于弹簧盘上。
7.根据权利要求6所述的可调节车身高度的减振器，其特征在于，所述限位块设于弹簧盘与储油筒套装的内孔的内侧壁上。
8.根据权利要求2或3所述的可调节车身高度的减振器，其特征在于，在弹簧盘与蜗轮端面之间设置滑动摩擦件。
9.根据权利要求2或3所述的可调节车身高度的减振器，其特征在于，所述弹簧盘下侧固定有安装容纳电机的容置腔或容置架。
10.根据权利要求9所述的可调节车身高度的减振器，其特征在于，所述容置腔为套管结构，将电机过盈压装在套管中。
11.根据权利要求2或3所述的可调节车身高度的减振器，其特征在于，在推动组件外套有防尘罩，防尘罩卡接在电机的壳体及弹簧盘上。
12.根据权利要求11所述的可调节车身高度的减振器，其特征在于，所述弹簧盘的下侧靠近内孔的外周设有凸包，所述防尘罩通过凸包与弹簧盘卡接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200107 |