CN111237378A - 一种应用于汽车悬架系统的筒式减振器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于汽车悬架系统的筒式减振器,所述减振器包括上方设有开口的套筒、活塞、滑盖、仿生大腿连杆、仿生小腿连杆、仿生足骨连杆、第一阻尼器、第二阻尼器;本减振器通过应用仿生学的思想,将袋鼠腿抽象为同比例的仿生大腿连杆、仿生小腿连杆、仿生足骨连杆三连杆结构,将袋鼠腿的肌肉、肌腱及韧带抽象为弹簧和阻尼,并结合传统机械机构,使减振器拥有仿生自适应特性及更好的缓冲减振效果。

Description

一种应用于汽车悬架系统的筒式减振器
技术领域
本发明属于减振设备技术领域,具体涉及一种应用于汽车悬架系统的筒式减振器。
背景技术
汽车悬架的作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的振动,以保证汽车能平顺地行驶。汽车悬架的减振缓冲效果主要来自于减振器,一个性能优异的减振器可以快速衰减车架与车身的振动,提高悬架的减振缓冲效果,改善汽车行驶的平顺性。现在汽车上广泛采用双向作用筒式减振器,其刚度、阻尼参数的线性不可调导致汽车只有在特定路面才有较好的减振效果,自适应能力较差,并不能很好满足其他情路况下的减振要求。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明提供一种应用于汽车悬架系统的筒式减振器,该减振器受袋鼠腿研究的启发,袋鼠腿部结构使其跳跃行走于复杂地形时,具有奔跑速度快、越障能力强、运动稳健、减振性能好等特点,将袋鼠腿抽象为同比例的三连杆结构,将袋鼠腿的肌肉、肌腱及韧带抽象为弹簧和阻尼,并将其与减振器结构相结合,得到一种具有良好缓冲减振效果及自适应特性的三连杆筒式减振器。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种应用于汽车悬架系统的筒式减振器,包括上方设有开口的套筒、活塞、滑盖、仿生大腿连杆、仿生小腿连杆、仿生足骨连杆、第一阻尼器、第二阻尼器;所述套筒的内壁两侧分别设有第一底座,第二底座;所述滑盖设于套筒上方开口处,且滑盖外壁与套筒内壁密封滑动配合;所述活塞设于套筒内下方,且活塞外壁与套筒内壁密封滑动配合;滑盖的底部与活塞的上方分别开设有T型滑道,滑盖的T型滑道内设有可沿滑道滑动的上滑块,活塞的T型滑道内设有可沿滑道滑动的下滑块;
所述仿生大腿连杆一端与上滑块活动连接,另一端与第一底座活动连接,所述仿生足骨连杆一端与下滑块活动连接,另一端与第二底座活动连接,所述仿生足骨连杆上开设有一字型滑道,所述仿生小腿连杆一端与第一底座活动连接,另一端开设有U型滑道,所述U型滑道上设有可沿其滑动的滑柱,所述滑柱上端卡接于仿生足骨连杆上的一字型滑道内且与其滑动连接;
所述第一阻尼器一端与仿生大腿连杆侧面的中点处铰接,另一端与仿生小腿连杆侧面的中点处铰接,所述第二阻尼器一端与仿生小腿连杆侧面的中点处铰接,另一端与仿生足骨连杆靠近第二底座的一端的侧面铰接。
进一步的,所述套筒底部外侧中部设有与汽车底盘连接的吊环,滑盖的顶部中间位置处设有与车身连接的吊环。
进一步的,所述仿生大腿连杆安装第一阻尼器的一侧、仿生小腿连杆安装第一阻尼器和第二阻尼器的一侧、仿生足骨连杆安装第二阻尼器的一侧均贴有防撞橡胶片。
进一步的,所述活塞与套筒底部之间设有缓冲弹簧。缓冲弹簧的设计用于减缓瞬时冲击,防止活塞与套筒底部发生碰撞。
进一步的,所述第一阻尼器和第二阻尼器上的筒壁外侧并联设置有减振弹簧。减振弹簧并联在对应阻尼器筒壁外侧,通过弹簧的非线性提高减振器缓冲性能。
进一步的,所述仿生大腿连杆侧面的中点处设有铰接第一阻尼器的支座,仿生小腿连杆侧面的中点处设有铰接第一阻尼器和第二阻尼器的支座,仿生足骨连杆靠近第二底座的一端设有铰接第二阻尼器的支座。
进一步的,所述第一底座的安装位置高于第二底座,所述活塞位于第二底座下方的套筒内,所述滑盖设于第一底座上方的套筒内。
本发明的有益效果:本发明在保留仿生减振性能的基础上将仿生大腿连杆、仿生小腿连杆、仿生足骨连杆组成的三连杆结构固定于套筒内,得到一种稳定性较好的应用于汽车悬架的筒式减振器。该减振器稳定性较好,杆件运动带动弹簧和阻尼器进行平面运动,其整体刚度、阻尼特性随三连杆的运动参数变化呈现非线性变化,可以根据外界载荷工况自适应地调整,因此减振器能更好的满足多种工况下的减振缓冲需求,提升悬架的减振缓冲效果。
本发明通过应用仿生学的思想,将袋鼠腿抽象为同比例的三连杆结构,将袋鼠腿的肌肉、肌腱及韧带抽象为弹簧和阻尼,并结合传统机械机构,使减振器拥有仿生自适应特性及更好的缓冲减振效果。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明中仿生大腿连杆的结构示意图;
图3是本发明中仿生小腿连杆的结构示意图;
图4是本发明中仿生足骨连杆的结构示意图;
图5是本发明中滑盖的左视图;
图6是第一阻尼器和第二阻尼器的结构示意图。
图中:1-滑盖;2-上滑块;3-仿生大腿连杆;4-仿生小腿连杆;5-仿生足骨连杆;6-下滑块;7-缓冲弹簧;8-套筒;9-活塞;10-滑柱;11-减振弹簧;12-第一阻尼器;13-第二阻尼器;14-第一底座;15-第二底座。
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。
如图1-6所示:一种应用于汽车悬架系统的筒式减振器,包括上方设有开口的套筒8、活塞9、滑盖1、仿生大腿连杆3、仿生小腿连杆4、仿生足骨连杆5、第一阻尼器12、第二阻尼器13;所述套筒的内壁两侧分别设有第一底座14,第二底座15,所述第一底座的安装位置高于第二底座;所述滑盖1设于套筒8上方开口处,且滑盖1外壁与套筒8内壁密封滑动配合,所述滑盖设于第一底座上方的套筒内;所述活塞9设于套筒8内下方,且活塞9外壁与套筒8内壁密封滑动配合,所述活塞位于第二底座下方的套筒内,所述活塞与套筒底部之间设有缓冲弹簧7,缓冲弹簧的设计用于减缓瞬时冲击,防止活塞与套筒底部发生碰撞;滑盖1的底部与活塞9的上方分别开设有T型滑道,滑盖的T型滑道内设有可沿滑道滑动的上滑块2,活塞的T型滑道内设有可沿滑道滑动的下滑块6;
所述仿生大腿连杆3一端与上滑块2活动连接,另一端与第一底座14活动连接,所述仿生足骨连杆5一端与下滑块6活动连接,另一端与第二底座15活动连接,所述仿生足骨连杆5上开设有一字型滑道,所述仿生小腿连杆4一端与第一底座14活动连接,另一端开设有U型滑道,所述U型滑道上设有可沿其滑动的滑柱10,所述滑柱10上端卡接于仿生足骨连杆5上的一字型滑道内且与其滑动连接;
所述第一阻尼器12一端与仿生大腿连杆3侧面的中点处铰接,另一端与仿生小腿连杆4侧面的中点处铰接,所述第二阻尼器13一端与仿生小腿连杆4侧面的中点处铰接,另一端与仿生足骨连杆5靠近第二底座15的一端的侧面铰接;两个阻尼器的设置,使得减振阻力增强,起到衰减振动的作用,减少对减振器的损耗,阻尼器外侧并联弹簧以进一步提高减振器的缓冲性能;所述第一阻尼器和第二阻尼器上的筒壁外侧并联设置有减振弹簧11,减振弹簧并联在对应阻尼器筒壁外侧,通过弹簧的非线性提高减振器缓冲性能。
本发明中的阻尼器是双向阻尼器,尺寸与性能指标需要根据具体工程应用要求来选取或者专门设计。
进一步的,所述套筒底部外侧中部设有与汽车底盘连接的吊环,滑盖的顶部中间位置处设有与车身连接的吊环;所述仿生大腿连杆安装第一阻尼器的一侧、仿生小腿连杆安装第一阻尼器和第二阻尼器的一侧、仿生足骨连杆安装第二阻尼器的一侧均贴有防撞橡胶片。
进一步的,所述仿生大腿连杆侧面的中点处设有铰接第一阻尼器的支座,仿生小腿连杆侧面的中点处设有铰接第一阻尼器和第二阻尼器的支座,仿生足骨连杆靠近第二底座的一端设有铰接第二阻尼器的支座。
本实施例减振器工作时,其承受的压力驱动滑盖做往复运动。
当滑盖往复运动时,会带动仿生大腿连杆绕着第一底座连接点处旋转,从而带动上滑块沿着滑盖内的T形滑道左右运动,同时仿生大腿连杆和仿生小腿连杆之间连接的第一阻尼器和减振弹簧也会受力进行运动,产生阻尼力和弹簧力,缓冲和衰减路面冲击产生的振动,该第一阻尼器的运动又会带动仿生小腿连杆绕着其与套筒第一底座的连接点进行转动,紧接着仿生小腿连杆中点支座和仿生足骨连杆靠近第二底座一端的支座之间的第二阻尼器和减振器弹簧会绕其铰接点处转动,再次产生阻尼力和弹簧力,缓冲和衰减路面冲击产生的振动,同时仿生小腿连杆的运动会导致滑柱在其U形滑道和仿生足骨连杆的一字形滑道中同时滑动,带动仿生足骨连杆绕其与套筒第二底座铰接点处转动,最后,仿生足骨连杆转动会使下滑块沿着活塞内的滑道水平运动。
当滑盖往复运动带动仿生大腿连杆运动时,由于力的传递,活塞也会沿着套筒内壁上下滑动,压缩活塞与套筒底端之间的缓冲弹簧,起到减缓比较大的冲击的作用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种应用于汽车悬架系统的筒式减振器,其特征在于,包括上方设有开口的套筒、活塞、滑盖、仿生大腿连杆、仿生小腿连杆、仿生足骨连杆、第一阻尼器、第二阻尼器;所述套筒的内壁两侧分别设有第一底座,第二底座;所述滑盖设于套筒上方开口处,且滑盖外壁与套筒内壁密封滑动配合;所述活塞设于套筒内下方,且活塞外壁与套筒内壁密封滑动配合;滑盖的底部与活塞的上方分别开设有T型滑道,滑盖的T型滑道内设有可沿滑道滑动的上滑块,活塞的T型滑道内设有可沿滑道滑动的下滑块;
所述仿生大腿连杆一端与上滑块活动连接,另一端与第一底座活动连接,所述仿生足骨连杆一端与下滑块活动连接,另一端与第二底座活动连接,所述仿生足骨连杆上开设有一字型滑道,所述仿生小腿连杆一端与第一底座活动连接,另一端开设有U型滑道,所述U型滑道上设有可沿其滑动的滑柱,所述滑柱上端卡接于仿生足骨连杆上的一字型滑道内且与其滑动连接;
所述第一阻尼器一端与仿生大腿连杆侧面的中点处铰接,另一端与仿生小腿连杆侧面的中点处铰接,所述第二阻尼器一端与仿生小腿连杆侧面的中点处铰接,另一端与仿生足骨连杆靠近第二底座的一端的侧面铰接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于汽车悬架系统的筒式减振器,其特征在于,所述套筒底部外侧中部设有与汽车底盘连接的吊环,滑盖的顶部中间位置处设有与车身连接的吊环。
3.根据权利要求1所述的一种应用于汽车悬架系统的筒式减振器,其特征在于,所述仿生大腿连杆安装第一阻尼器的一侧、仿生小腿连杆安装第一阻尼器和第二阻尼器的一侧、仿生足骨连杆安装第二阻尼器的一侧均贴有防撞橡胶片。
4.根据权利要求1所述的一种应用于汽车悬架系统的筒式减振器,其特征在于,所述活塞与套筒底部之间设有缓冲弹簧。
5.根据权利要求1所述的一种应用于汽车悬架系统的筒式减振器,其特征在于,所述第一阻尼器和第二阻尼器上的筒壁外侧并联设置有减振弹簧。
6.根据权利要求1所述的一种应用于汽车悬架系统的筒式减振器,其特征在于,所述仿生大腿连杆侧面的中点处设有铰接第一阻尼器的支座,仿生小腿连杆侧面的中点处设有铰接第一阻尼器和第二阻尼器的支座,仿生足骨连杆靠近第二底座的一端设有铰接第二阻尼器的支座。
7.根据权利要求1所述的一种应用于汽车悬架系统的筒式减振器,其特征在于,所述第一底座的安装位置高于第二底座,所述活塞位于第二底座下方的套筒内,所述滑盖设于第一底座上方的套筒内。
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