CN110696578B - 方程式赛车用变刚度第三减振悬架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种方程式赛车用变刚度第三减振悬架，包括车体主架，车体主架前部两侧设有前独立悬架总成，所述车体主架的前部设有第三减振悬架，所述第三减振悬架包括分别铰接在车体主架两侧的连接块，两个连接块之间经连杆连接有连接架，所述车体主架与连接架之间设有第三弹簧；所述定位杆上设有第一弹簧垫块，第二弹簧垫块和第一弹簧垫块之间设有第一刚度弹簧，第三弹簧垫块与第二弹簧垫块之间设有第二刚度弹簧，所述下弹簧垫圈和上弹簧垫圈之间设有第三刚度弹簧。本发明可在不同程度的冲击作用下，产生不同的阻尼大小，具有较好的减振效果；此外还对加速后仰和急刹车前俯起到了很好的抑制作用。

Description

方程式赛车用变刚度第三减振悬架

技术领域

本发明涉及赛车技术领域，特别涉及一种方程式赛车用变刚度第三减振悬架。

背景技术

方程式赛车作为一种具有挑战性的运动，对车辆的性能要求不同于普通的车辆。方程式赛车中双横臂式独立悬架充当一个重要的角色，一般悬架系统是由弹簧和减振器共同组成的，减振器并不是用来支持车身的重量，而是用来抑制弹簧吸振后反弹时的振荡和吸收路面冲击的能量。弹簧起缓和冲击的作用，将“大能量一次冲击”变为“小能量多次冲击”，而减振器就是逐步将“小能量多次冲击”减少。同时一般方程式赛车普遍只有两个减振悬架，且采用的弹簧多是单刚度弹簧进行抵抗侧倾，但不能产生的不同大小的阻尼，减振效果较差；而且振幅较大容易发生加速后仰和急刹车抗前俯现象，将直接影响到赛车的性能和车手的操纵稳定性以及人身安全。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种方程式赛车用变刚度第三悬架。本发明包括变刚度的弹簧外，还包括减振器，可在不同程度的冲击作用下，产生不同的弹力及一定的阻尼力，具有较好的减振效果；此外还对加速后仰和急刹车前俯起到了很好的抑制作用。

本发明的技术方案：方程式赛车用变刚度第三悬架，包括车体主架，车体主架前部两侧设有前独立悬架总成，所述车体主架的前部设有第三减振悬架，所述第三减振悬架包括分别铰接在车体主架两侧的连接块，所述连接块与前独立悬架总成之间设有推杆，每个连接块与车体主架之间均设有弹簧减振器，两个连接块之间经连杆连接有连接架，所述车体主架与连接架之间设有第三弹簧，所述第三弹簧包括设置在车体主架和连接架之间的伸缩连杆主体，伸缩连杆主体包括与车体主架铰接的定位杆以及与连接架铰接的伸缩杆，定位杆上设有限位滑杆，伸缩杆端部设有供限位滑杆穿过的伸缩腔；所述定位杆上设有第一弹簧垫块，所述伸缩杆上套设有与第一弹簧垫块相配合的第二弹簧垫块，第二弹簧垫块和第一弹簧垫块之间设有第一刚度弹簧，且第一刚度弹簧围绕在伸缩杆的外围；所述伸缩杆在远离定位杆的一端设有上弹簧垫圈，上弹簧垫圈上设有与第二弹簧垫块相配合的第三弹簧垫块，第三弹簧垫块与第二弹簧垫块之间设有第二刚度弹簧，第二刚度弹簧围绕在伸缩杆的外围，所述定位杆上设有位于第一弹簧垫块底部的下弹簧垫圈，所述下弹簧垫圈和上弹簧垫圈之间设有第三刚度弹簧，所述第三刚度弹簧围绕在第一刚度弹簧和第二刚度弹簧的外围。

上述的方程式赛车用变刚度第三减振悬架中，所述第一刚度弹簧、第二刚度弹簧和第三刚度弹簧的弹簧刚度不同。

前述的方程式赛车用变刚度第三减振悬架中，所述第一刚度弹簧的弹簧刚度大于第二刚度弹簧的弹簧刚度，所述第二刚度弹簧的弹簧刚度大于第三刚度弹簧的弹簧刚度。

前述的方程式赛车用变刚度第三减振悬架中，所述定位杆的末端设有定位座，定位座上设有第一定位通孔。

前述的方程式赛车用变刚度第三减振悬架中，所述伸缩杆的顶端设有安装耳，安装耳上设有第二通孔，所述安装耳经定位螺栓与连接架连接。

前述的方程式赛车用变刚度第三减振悬架中，所述上弹簧垫圈上设有与伸缩杆对应的且延展至上弹簧垫圈中部的安装槽口；所述伸缩杆的顶端设有上限位块，所述安装槽口上设有与上限位块对应的限位槽。

前述的方程式赛车用变刚度第三减振悬架中，所述第一弹簧垫块上设有用于收纳第一刚度弹簧端部的第一收纳腔；所述第二弹簧垫块上设有用于收纳第一刚度弹簧端部的第二收纳腔。

前述的方程式赛车用变刚度第三减振悬架中，所述第三弹簧垫块上设有用于收纳第二刚度弹簧端部的第三收纳腔。

前述的方程式赛车用变刚度第三减振悬架中，所述定位杆的端部设有定位腔，定位腔内设有定位套筒，所述限位滑杆设置在定位套筒内且顶端伸出定位套筒体外，所述定位套筒与定位腔底侧之间设有垫块。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明在车体主架的前部设有第三减振悬架，利用第三减振悬架来对前独立悬架总成进行减振，主要是通过连接架将与两个前独立悬架总成连接的连接块进行联合形成一个整体，然后通过在车体主架与连接架设置第三弹簧，并在第三弹簧的两侧设有与连接块连接的弹簧减振器，利用第三弹簧和弹簧减振器进行减振；其中第三弹簧中的伸缩杆上设有第一刚度弹簧和第二刚度弹簧，并在定位杆和伸缩杆之间设有第三刚度弹簧，其中第三刚度弹簧围绕在第一刚度弹簧和第二刚度弹簧的外围，在第一刚度弹簧、第二刚度弹簧以及第三刚度弹簧的弹性形变作用下，使得可对不同路面引起的弹簧压缩的行程不同而提供不同的弹簧刚度，进而可以提供不同大小的阻尼，具有较好的减振效果，使得具有较强的适用性。此外采用第一刚度弹簧、第二刚度弹簧以及第三刚度弹簧的三弹簧设计，进行多级弹性减振，使得减振效果较佳，使得减振过程中，减振的移动行程较短，降低了减振过程中上下摆动的幅度，从而对加速后仰和急刹车前俯起到了很好的抑制作用。

2、本发明中第一刚度弹簧、第二刚度弹簧和第三刚度弹簧的弹簧刚度不同，使得第一刚度弹簧、第二刚度弹簧以及第三刚度弹簧具有先后提供形变的能力，在减振过程中，第一刚度弹簧、第二刚度弹簧以及第三刚度弹簧进行先后有序的弹性形变，起到了缓冲作用，使得第一刚度弹簧、第二刚度弹簧以及第三刚度弹簧不会迅速的进行压缩形变，从而有效地降低了减振时上下摆动的幅度以及频率，具有较好的吸振减振的作用。

3、本发明中第一刚度弹簧的弹簧刚度大于第二刚度弹簧的弹簧刚度，所述第二刚度弹簧的弹簧刚度大于第三刚度弹簧的弹簧刚度，减振时首先由第三刚度弹簧形变提供阻尼进行减振，当第三刚度弹簧发生弹性形变时，伸缩杆向定位杆收缩，当产生的阻尼不足以抵消路面冲击时，伸缩杆进一步的向定位杆收缩，此时第二刚度弹簧发生弹性形变，此时第二刚度弹簧和第三刚度弹簧则同时进行弹性形变，从而提供更大的阻尼来进行减振；而当需要提供更大的阻尼时，伸缩杆继续向定位杆收缩，此时压紧状态下的第二刚度弹簧对第二弹簧垫块进行抵触，第二弹簧垫块则随着伸缩杆收缩而下压，导致第一刚度弹簧发生形变，此时提供更大的阻尼来进行减振。综上可知，本发明可产生不同大小的阻尼，来应对不同的路面冲击，具有将较强的适用性，而在提供不同大小阻尼时第一刚度弹簧、第二刚度弹簧和第三刚度弹簧进行先后有序的弹性形变，起到了缓冲作用，有效地降低了减振过程中摆幅的大小，使得减振效果更佳。

4、本发明上弹簧垫圈上设有与伸缩杆对应的且延展至上弹簧垫圈中部的安装槽口；所述伸缩杆的顶端设有上限位块，所述安装槽口上设有与上限位块对应的限位槽，便于对上弹簧垫圈进行安装和拆卸，其中上限位块对上弹簧垫圈起到限位的作用，防止其向上运动。

5、本发明中第一弹簧垫块上设有用于收纳第一刚度弹簧端部的第一收纳腔；所述第二弹簧垫块上设有用于收纳第一刚度弹簧端部的第二收纳腔，使得第一刚度弹簧的两端分别嵌设在第一收纳腔和第二收纳腔内，起到了对第一刚度弹簧进行定位和限位的作用。

6、本发明中定位杆的端部定位腔，定位腔内设有定位套筒，所述限位滑杆设置在定位套筒内且顶端伸出定位套筒体外，所述定位套筒与定位腔底侧之间设有垫块，便于进行组装和拆卸。

附图说明

图1是本发明的安装示意图；

图2是本发明的局部结构示意图；

图3是第三弹簧的结构示意图；

图4是第二刚度弹簧的安装示意图；

图5是上弹簧垫圈的结构示意图；

图6是第一弹簧垫块的结构示意图；

图7是第二弹簧垫块的结构示意图；

图8是限位滑杆的结构示意图。

1、伸缩连杆主体；2、定位杆；3、伸缩杆；4、伸缩腔；5、第一弹簧垫块；6、第二弹簧垫块；7、第一刚度弹簧；8、上弹簧垫圈； 9、第三弹簧垫块；10、第二刚度弹簧；11、下弹簧垫圈；12、第三刚度弹簧；13、定位座；14、第一定位通孔；15、安装耳；16、第二通孔；17、定位螺栓；18、连接架；19、安装槽口；20、上限位块； 21、限位槽；22、第一收纳腔；23、第二收纳腔；24、第三收纳腔； 25、限位滑杆；26、定位腔；27、定位套筒；28、垫块；29、下限位块；30、车体主架；31、前独立悬架总成；32、第三减振悬架；33、连接块；34、推杆；35、弹簧减振器、36、连杆；37、连接架；38、第三弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例：方程式赛车用变刚度第三减振悬架，如图1-8所示，包括车体主架30，车体主架30前部两侧设有前独立悬架总成31，所述车体主架30的前部设有第三减振悬架32，所述第三减振悬架32包括分别铰接在车体主架30两侧的连接块33，所述连接块33与前独立悬架总成31之间设有推杆34，每个连接块33与车体主架30之间均设有弹簧减振器35，两个连接块33之间经连杆36连接有连接架 37，所述车体主架30与连接架37之间设有第三弹簧38，所述第三弹簧38包括设置在车体主架30和连接架37之间的伸缩连杆主体1，伸缩连杆主体1包括与车体主架30铰接的定位杆2以及与连接架37 铰接的伸缩杆3，定位杆2上设有限位滑杆25，伸缩杆3端部设有供限位滑杆25穿过的伸缩腔4；所述定位杆2上设有第一弹簧垫块5，所述伸缩杆3上套设有与第一弹簧垫块5相配合的第二弹簧垫块6，第二弹簧垫块6和第一弹簧垫块5之间设有第一刚度弹簧7，且第一刚度弹簧7围绕在伸缩杆3的外围；所述伸缩杆3在远离定位杆2 的一端设有上弹簧垫圈8，上弹簧垫圈8上设有与第二弹簧垫块6相配合的第三弹簧垫块9，第三弹簧垫块9与第二弹簧垫块6之间设有第二刚度弹簧10，第二刚度弹簧10围绕在伸缩杆3的外围，所述定位杆2上设有位于第一弹簧垫块5底部的下弹簧垫圈11，所述下弹簧垫圈11和上弹簧垫圈8之间设有第三刚度弹簧12，所述第三刚度弹簧12围绕在第一刚度弹簧7和第二刚度弹簧10的外围。本发明在车体主架30的前部设有第三减振悬架32，利用第三减振悬架32来对前独立悬架总成31进行减振，主要是通过连接架37将与两个前独立悬架总成31连接的连接块33进行联合形成一个整体，然后通过在车体主架30与连接架37设置第三弹簧38，并在第三弹簧38的两侧设有与连接块33连接的弹簧减振器35，利用第三弹簧38和弹簧减振器35进行减振；其中第三弹簧38中的伸缩杆3上设有第一刚度弹簧7和第二刚度弹簧10，并在定位杆2和伸缩杆3之间设有第三刚度弹簧12，其中第三刚度弹簧12围绕在第一刚度弹簧7和第二刚度弹簧10的外围，在第一刚度弹簧7、第二刚度弹簧10以及第三刚度弹簧12的弹性形变作用下，使得可对不同路面引起的弹簧压缩的行程不同而提供不同的弹簧刚度，进而可以提供不同大小的阻尼，具有较好的减振效果；可在不同程度的冲击作用下，产生不同的阻尼大小，使得具有较强的适用性。此外采用第一刚度弹簧7、第二刚度弹簧10 以及第三刚度弹簧12的三弹簧设计，进行多级弹性减振，使得减振效果较佳，使得减振过程中，减振的移动行程较短，降低了减振过程中上下摆动的幅度，从而对加速后仰和急刹车前俯起到了很好的抑制作用。

所述第一刚度弹簧7、第二刚度弹簧10和第三刚度弹簧12的弹簧刚度不同，使得第一刚度弹簧7、第二刚度弹簧10以及第三刚度弹簧12具有先后提供形变的能力，在减振过程中，第一刚度弹簧7、第二刚度弹簧10以及第三刚度弹簧12进行先后有序的弹性形变，起到了缓冲作用，使得第一刚度弹簧7、第二刚度弹簧10以及第三刚度弹簧12不会迅速的进行压缩形变，从而有效地降低了减振时上下摆动的幅度以及频率，具有较好的吸振减振的作用。

所述第一刚度弹簧7的弹簧刚度大于第二刚度弹簧10的弹簧刚度，所述第二刚度弹簧10的弹簧刚度大于第三刚度弹簧12的弹簧刚度，减振时首先由第三刚度弹簧12形变提供阻尼进行减振，当第三刚度弹簧12发生弹性形变时，伸缩杆3向定位杆2收缩，当产生的阻尼不足以抵消路面冲击时，伸缩杆3进一步的向定位杆2收缩，此时第二刚度弹簧10发生弹性形变，此时第二刚度弹簧10和第三刚度弹簧12则同时进行弹性形变，从而提供更大的阻尼来进行减振；而当需要提供更大的阻尼时，伸缩杆3继续向定位杆2收缩，此时压紧状态下的第二刚度弹簧10对第二弹簧垫块286进行抵触，第二弹簧垫块286则随着伸缩杆3收缩而下压，导致第一刚度弹簧7发生形变，此时提供更大的阻尼来进行减振。综上可知，本发明可产生不同大小的阻尼，来应对不同的路面冲击，具有将较强的适用性。而在提供不同大小阻尼时第一刚度弹簧7、第二刚度弹簧10和第三刚度弹簧12进行先后有序的弹性形变，起到了缓冲作用，有效地降低了减振过程中摆幅的大小，使得减振效果更佳。

所述定位杆2的末端设有定位座13，定位座13上设有第一定位通孔14，定位座13与车体主架30铰接。所述伸缩杆3的顶端设有安装耳15，安装耳15上设有第二通孔16，安装耳15与连接架37 铰接。

如图5所示，所述上弹簧垫圈8上设有与伸缩杆3对应的且延展至上弹簧垫圈8中部的安装槽口19；所述伸缩杆3的顶端设有上限位块20，所述安装槽口19上设有与上限位块20对应的限位槽21，便于对上弹簧垫圈8进行安装和拆卸，其中上限位块20对上弹簧垫圈8起到限位的作用，防止其向上运动。

如图6和图7所示所述第一弹簧垫块5上设有用于收纳第一刚度弹簧7端部的第一收纳腔22；所述第二弹簧垫块6上设有用于收纳第一刚度弹簧7端部的第二收纳腔23，使得第一刚度弹簧7的两端分别嵌设在第一收纳腔22和第二收纳腔23内，起到了对第一刚度弹簧7进行定位和限位的作用。

所述第三弹簧垫块9上设有用于收纳第二刚度弹簧10端部的第三收纳腔24，利用第三收纳腔24来对第二刚度弹簧10的端部进行定位收纳。

如图8所示，所述定位杆2的端部设有定位腔26，定位腔26内设有定位套筒27，所述限位滑杆25设置在定位套筒27内且顶端伸出定位套筒27体外，所述定位套筒27与定位腔26底侧之间设有垫块28，便于进行组装和拆卸。

所述定位杆2在位于下弹簧垫圈11的底部设有下限位块29，对下弹簧垫圈11起到了限位的作用。

本发明在车体主架30的前部设有第三减振悬架32，利用第三减振悬架32来对前独立悬架总成31进行减振，主要是通过连接架37 将与两个前独立悬架总成31连接的连接块33进行联合形成一个整体，然后通过在车体主架30与连接架37设置第三弹簧38，并在第三弹簧38的两侧设有与连接块33连接的弹簧减振器35，利用第三弹簧38和弹簧减振器35进行减振；其中第三弹簧38中的伸缩杆3 上设有第一刚度弹簧7和第二刚度弹簧10，并在定位杆2和伸缩杆3 之间设有第三刚度弹簧12，其中第三刚度弹簧12围绕在第一刚度弹簧7和第二刚度弹簧10的外围，在第一刚度弹簧7、第二刚度弹簧 10以及第三刚度弹簧12的弹性形变作用下，使得可对不同路面引起的弹簧压缩的行程不同而提供不同的弹簧刚度，进而可以提供不同大小的阻尼，具有较好的减振效果；可在不同程度的冲击作用下，产生不同的阻尼大小，使得具有较强的适用性。此外采用第一刚度弹簧7、第二刚度弹簧10以及第三刚度弹簧12的三弹簧设计，进行多级弹性减振，使得减振效果较佳，使得减振过程中，减振的移动行程较短，降低了减振过程中上下摆动的幅度，从而对加速后仰和急刹车前俯起到了很好的抑制作用。

Claims (5)

1.方程式赛车用变刚度第三减振悬架，包括车体主架(30)，车体主架(30)前部两侧设有前独立悬架总成(31)，所述车体主架(30)的前部设有第三减振悬架(32)，所述第三减振悬架(32)包括分别铰接在车体主架(30)两侧的连接块(33)，所述连接块(33)与前独立悬架总成(31)之间设有推杆(34)，每个连接块(33)与车体主架(30)之间均设有弹簧减振器(35)，两个连接块(33)之间经连杆(36)连接有连接架(37)，所述车体主架(30)与连接架(37)之间设有第三弹簧(38)，其特征在于：所述第三弹簧(38)包括设置在车体主架(30)和连接架(37)之间的伸缩连杆主体(1)，伸缩连杆主体(1)包括与车体主架(30)铰接的定位杆(2)以及与连接架(37)铰接的伸缩杆(3)，定位杆(2)上设有限位滑杆(25)，伸缩杆(3)端部设有供限位滑杆(25)穿过的伸缩腔(4)；所述定位杆(2)上设有第一弹簧垫块(5)，所述伸缩杆(3)上套设有与第一弹簧垫块(5)相配合的第二弹簧垫块(6)，第二弹簧垫块(6)和第一弹簧垫块(5)之间设有第一刚度弹簧(7)，且第一刚度弹簧(7)围绕在伸缩杆(3)的外围；所述伸缩杆(3)在远离定位杆(2)的一端设有上弹簧垫圈(8)，上弹簧垫圈(8)上设有与第二弹簧垫块(6)相配合的第三弹簧垫块(9)，第三弹簧垫块(9)与第二弹簧垫块(6)之间设有第二刚度弹簧(10)，第二刚度弹簧(10)围绕在伸缩杆(3)的外围，所述定位杆(2)上设有位于第一弹簧垫块(5)底部的下弹簧垫圈(11)，所述下弹簧垫圈(11)和上弹簧垫圈(8)之间设有第三刚度弹簧(12)，所述第三刚度弹簧(12)围绕在第一刚度弹簧(7)和第二刚度弹簧(10)的外围；所述第一刚度弹簧(7)、第二刚度弹簧(10)和第三刚度弹簧(12)的弹簧刚度不同；所述第一刚度弹簧(7)的弹簧刚度大于第二刚度弹簧(10)的弹簧刚度，所述第二刚度弹簧(10)的弹簧刚度大于第三刚度弹簧(12)的弹簧刚度；所述第一弹簧垫块(5)上设有用于收纳第一刚度弹簧(7)端部的第一收纳腔(22)；所述第二弹簧垫块(6)上设有用于收纳第一刚度弹簧(7)端部的第二收纳腔(23)；所述第三弹簧垫块(9)上设有用于收纳第二刚度弹簧(10)端部的第三收纳腔(24)；所述定位杆(2)的端部设有定位腔(26)，定位腔(26)内设有定位套筒(27)，所述限位滑杆(25)设置在定位套筒(27)内且顶端伸出定位套筒(27)体外，所述定位套筒(27)与定位腔(26)底侧之间设有垫块(28)。

2.根据权利要求1所述的方程式赛车用变刚度第三减振悬架，其特征在于：所述定位杆(2)的末端设有定位座(13)，定位座(13)上设有第一定位通孔(14)。

3.根据权利要求1所述的方程式赛车用变刚度第三减振悬架，其特征在于：所述伸缩杆(3)的顶端设有安装耳(15)，安装耳(15)上设有第二通孔(16)，所述安装耳(15)经定位螺栓与连接架(37)连接。

4.根据权利要求1所述的方程式赛车用变刚度第三减振悬架，其特征在于：所述上弹簧垫圈(8)上设有与伸缩杆(3)对应的且延展至上弹簧垫圈(8)中部的安装槽口(19)；所述伸缩杆(3)的顶端设有上限位块(20)，所述安装槽口(19)上设有与上限位块(20)对应的限位槽(21)。

5.根据权利要求1所述的方程式赛车用变刚度第三减振悬架，其特征在于：所述定位杆(2)在位于下弹簧垫圈(11)的底部设有下限位块(29)。

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