CN111942314A - 减震器协助吸收侧碰能量的前轴总成 - Google Patents

减震器协助吸收侧碰能量的前轴总成 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种减震器协助吸收侧碰能量的前轴总成，包括前轴、两端通过减震器支撑在前轴两端上的前横梁和分布在前横梁长度方向两侧的2根纵向保险杠，纵向保险杠通过前轴部消侧碰能量器同前横梁连接在一起。本发明具有产生侧碰时无须车架溃缩变形即可吸收侧碰能量且支撑车架的减震器参与吸能的优点，解决了现有的汽车侧碰时需要车身溃缩吸能而导致的安全性差的问题。

Description

减震器协助吸收侧碰能量的前轴总成
技术领域
本发明涉及汽车前轴，尤其涉及一种减震器协助吸收侧碰能量的前轴总成。
背景技术
汽车的桥架由车架、支撑车架的后桥（驱动桥）和汽车前轴（又称前桥，为转向桥）构成，驱动桥和前轴的两端都连接车轮，车架通过悬挂机构连接在车架上。
汽车前轴用于安装前轮、支撑汽车前部重量，用前悬挂架与车架连接。在中国专利申请号2011201792654、授权公告日为2011年12月28日、名称为“汽车前桥总成”的专利文件中即公开了一种现有结构的汽车前轴。汽车前轴包括横杆和两个悬臂，横杆的两端各设有一个车架支撑部，横杆的两端各连接有一个悬臂，悬臂设有主销孔。使用时，将转向节通过主销穿设在主销孔中而同前轴连接在一起，前轮安装于转向节。
现有的汽车前轴存在以下不足：防侧碰能力差，产生侧碰撞时是通过车架的变形溃缩来实现吸能的，车架的变形溃缩容易伤害到乘。
发明内容
本发明提供了一种产生侧碰时无须车架溃缩变形即可吸收侧碰能量的减震器协助吸收侧碰能量的前轴总成，用于解决现有的汽车侧碰时需要车身溃缩吸能而导致的安全性差的问题。
以上技术问题是通过以下技术方案解决的：减震器协助吸收侧碰能量的前轴总成，包括前轴和两端通过减震器支撑在前轴两端上的前横梁；所述前轴的两端连接有转向节，所述转向节上通过轴承连接有车轮连接套，所述车轮连接套上连接有前车轮；其特征在于，还包括分布在前横梁长度方向两侧的2根纵向保险杠，所述纵向保险杠通过前轴部消侧碰能量器同所述前横梁连接在一起；所述前轴部消侧碰能量器包括设置在所述前横梁中部内的前轴部消侧碰能量器横向滑槽、设置在环形滑槽内的沿横向伸缩的前轴部消侧碰能量器吸能拉簧、滑动连接在前轴部消侧碰能量器横向滑槽内的前轴部消侧碰能量器挤压块、上端通过前轴部消侧碰能量器上纵向轴头铰接在前轴部消侧碰能量器挤压块上的前轴部消侧碰能量器连杆和通过前轴部消侧碰能量器下纵向轴头铰接在前轴部消侧碰能量器连杆的下端上的前轴部消侧碰能量器连接块，所述前轴部消侧碰能量器连接块同所述前轴连接在一起，所述前轴部消侧碰能量器连杆以下端远离前轴的中部上端朝向前横梁中部的状态倾斜，所述前轴部消侧碰能量器挤压块通过前轴部消侧碰能量器横杆同所述纵保险杠连接在一起，所述前轴部吸侧碰能够器挤压块同所述前轴部消侧碰能量器吸能拉簧的一端连接在一起，所述前轴部吸侧碰能够器挤压块朝前横梁的中部滑动时驱动所述前轴部消侧碰能量器吸能拉簧变形而吸能。当受到侧碰时，侧碰能量推纵向保险杠而驱动前轴部消侧碰能量器连接块内移，前轴部消侧碰能量器连接块拉前轴部消侧碰能量器吸能拉簧而进行吸收侧碰能量，与此同时在前轴部消侧碰能量器连杆的限位作用下车架产生下移，车架下移的结果为使得减震器（汽车上的支撑车架的减震器为沿上下方向伸缩进行吸能抗震的）收缩而产生吸能。故本发明的技术方案使得支撑车架的减震器不但能够对车辆行走过程中产生的颠簸进行抗震，也能够在车辆受到侧碰时吸收侧碰能量。本技术方案在车辆行驶时收到颠簸振动时，车架相对于前轴会产生上下方向的分和而通过减震器吸能减振的同时、前轴部消侧碰能量器连杆会驱动前轴部消侧碰能量器连杆挤压块沿水平方向运动使得前轴部消侧碰能量器吸能拉簧进行吸能减振。
作为优选，所述前轴部消侧碰能量器还包括前轴部消侧碰能量器刚度调整机构，所述前轴部消侧碰能量器刚度调整机构包括设置在前横梁内的前轴部消侧碰能量器横滑腔和滑动密封连接在所述前轴部消侧碰能量器横滑腔内的前轴部消侧碰能量器活塞，所述前轴部消侧碰能量器活塞将所述前轴部消侧碰能量器横滑腔分割为前轴部消侧碰能量器第一腔体和前轴部消侧碰能量器第二腔体，所述前轴部消侧碰能量器第二腔体位于所述前轴部消侧碰能量器第一腔体和前轴部消侧碰能量器挤压块之间，所述前轴部消侧碰能量器第一腔体设有充气阀且前轴部消侧碰能量器第一腔体内的气压为正压，所述前轴部消侧碰能量器横杆包括前轴部消侧碰能量器第一段和前轴部消侧碰能量器第二段，所述前轴部消侧碰能量器第一段将所述纵保险杠同所述前轴部消侧碰能量器活塞连接在一起，所述前轴部消侧碰能量器第二段将所述前轴部消侧碰能量器活塞同前轴部消侧碰能量器挤压块连接在一起，所述前轴上设有前轴部横滑槽和所述前轴部消侧碰能量器连接块位于所述前轴部横滑槽内，所述前轴上连接有将前轴部消侧碰能量器连接块固定在前轴部横滑槽内的前轴部消侧碰能量器连接块固定机构。使用时，通过给前轴部消侧碰能量器第一腔体充气来改变前轴部消侧碰能量器第一腔体内的气压实现调整刚度的过程中，前轴部消侧碰能量器连接块固定机构松开对前轴部消侧碰能量器连接块的固定作用，前轴部消侧碰能量器第一腔体内的气压改变使得前轴部消侧碰能量器挤压块的初始位置改变从而实现对前轴部消侧碰能量器吸能拉簧的初始储能的改变，从而起到改变车辆进行减振时的刚度的作用。调整后再将前轴部消侧碰能量器重新固定在前轴上。而现有的汽车出厂后则减振刚度是不能够改变的，本技术方案能够使得车辆出厂后减震刚度既能够改变又不会改变车子的高度。。
作为优选，所述前轴部消侧碰能量器连接块固定机构包括设置在所述前轴部横滑槽的侧壁上的前轴部螺纹通孔、螺纹连接在所述前轴部螺纹通孔内的将前轴部消侧碰能量器连接块压紧在前侧部滑槽内的前轴部顶紧螺栓。
作为优选，所述前轴部消侧碰能量器还包括刹车冷却机构，所述车轮连接套上连接有前刹车盘，所述刹车冷却机构包括出口端朝向所述前刹车盘的吹气管、设置在所述前轴部消侧碰能量器横滑腔的侧壁上的开口和滑动密封连接在所述前轴部消侧碰能量器横滑腔内的封闭住所述开口的设出气口的滑板，所述滑板通过同步杆同所述前轴部消侧碰能量器连接块连接在一起，所述前轴部消侧碰能量器第一腔体的气压在设定复位内时所述前轴部消侧碰能量器活塞封堵住所述出气口，所述吹气管的进口端同所述出气口相连接，所述同步杆包括上端同所述滑板连接在一起的套管和上端穿设在套管的下端内的杆体，所述杆体的下端同所述桥壳部消侧碰能量器连接块连接在一起。车轮行驶过程中受到的振动促使前轴部消侧碰能量器活塞封产生移动和复位的动作，移动的距离达到出气口外露时前轴部消侧碰能量器第一腔体内的压缩气体经过出气管流出而吹向前刹车盘而实现对前刹车盘的冷却。本技术方案能够利用振动能量来控制气体的流出而实现对刹车盘的冷却来防止刹车盘过热而影响刹车效果。
本发明还包括水箱，所述前轴部消侧碰能量器还包括控制阀，所述控制阀包括阀体、阀芯和阀芯复位弹簧，所述出气管包括出气段和进气段，所述阀体内设有柱面流道、大径端同柱面流道对接在一起的锥面流道、同锥面流道小径端对接在一起的流体出口和设置在所述柱面流道上的进液口，所述出气段的进口端同所述流体出口连接在一起、出口端朝向所述前刹车盘，所述进气段的进口端同所述出气口连接在一起、出口端位于所述流体出口内且开口方向远离所述锥面流道所在方向，所述阀芯滑动密封连接在所述柱面流道内且封闭住所述进液口，所述阀芯设有从朝向所述锥面流道一端的端面贯通周面的用于连通进液口和锥面流道的液流通道，所述进液口通过进液管同所述水箱连接在一起；所述进气段的出口端流出气体时产生的射流作用驱动所述阀芯移动液流通道位于阀芯周面上的开口同所述进液口连通。车辆行驶过程中产生振动而使得前轴部消侧碰能量器第一腔体的气体经出气口和进气段流出时，进气段的出口端流出气体时产生的射流作用驱动所述阀芯移动液流通道位于阀芯周面上的开口同所述进液口，从而使得水箱内的水随同气流一起吹向前刹车盘；当出气口关闭时在阀芯复位弹簧的作用下阀芯复位而将进液口封闭住。本技术方案使得吹气管吹气时水箱内的水也能够一起流出参与冷却而提高对刹车盘的冷却效果，冷却水的流出也是通过车辆行驶过程中产生的振动来控制的。
作为优选，所述柱面流道位于阀芯远离锥面流道一侧的部分设有透气孔。能够提高控制开启时的可靠性。
作为优选，所述前轴部消侧碰能量器吸能拉簧套设在所述前轴部消侧碰能量器横杆上。结构紧凑性好。
本发明具有以下优点：抗侧碰能力好；在设定范围内的侧碰过程中车身不会受到挤压；上下方向伸缩的减震器能够进行吸收侧碰能量。
附图说明
图1为本发明的剖视示意图；
图2为控制阀的剖视放大示意图。
图中：前轴2、减震器3、前横梁4、水箱7、转向节14、轴承15、车轮连接套16、前车轮17、前刹车盘18、纵向保险杠19、
前轴部消侧碰能量器横向滑槽210、前轴部消侧碰能量器吸能拉簧212、前轴部消侧碰能量器挤压块213、前轴部消侧碰能量器上纵向轴头214、前轴部消侧碰能量器连杆215、前轴部消侧碰能量器下纵向轴头216、前轴部消侧碰能量器连接块217、前轴部横滑槽218、前轴部消侧碰能量器连接块固定机构219、前轴部螺纹通孔220、前轴部顶紧螺栓221、前轴部消侧碰能量器横杆222、前轴部消侧碰能量器活塞223、前轴部消侧碰能量器第一腔体224、前轴部消侧碰能量器第二腔体225、前轴部消侧碰能量器第一段226、前轴部消侧碰能量器第二段227、吹气管228、开口229、出气口230、滑板231、控制阀232、同步杆233、出气段234、进气段235、阀体211、阀芯236、阀芯复位弹簧237、柱面流道238、锥面流道239、流体出口240、进液口241、液流通道242、进液管243、透气孔244、液流通道位于阀芯周面上的开口245。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本发明做具体说明。
参见图1和2，一种减震器协助吸收侧碰能量的前轴总成，包括前轴2、减震器3、前横梁4和水箱7。前轴的两端连接有转向节14。转向节上通过轴承15连接有车轮连接套16。车轮连接套上连接有前车轮17和前刹车盘18（前刹车盘配合前刹车钳对前车轮进行制动）。本发明还包括分布在前轴长度方向两侧的2根纵向保险杠19。前横梁的两端各通过一个减震器支撑在前轴的两端。纵向保险杠通过前轴部消侧碰能量器同前横梁连接在一起。
前轴部消侧碰能量器包括设置在前横梁中部内的前轴部消侧碰能量器横向滑槽210、设置在环形滑槽内的横向伸缩的前轴部消侧碰能量器吸能拉簧212、滑动连接在前轴部消侧碰能量器横向滑槽内的前轴部消侧碰能量器挤压块213、上端通过前轴部消侧碰能量器上纵向轴头214铰接在前轴部消侧碰能量器挤压块上的前轴部消侧碰能量器连杆215和通过前轴部消侧碰能量器下纵向轴头216铰接在前轴部消侧碰能量器连杆的下端上的前轴部消侧碰能量器连接块217。前轴上设有前轴部横滑槽218和前轴部消侧碰能量器连接块位于前轴部横滑槽内。前轴上连接有将前轴部消侧碰能量器连接块固定在前轴部横滑槽内的前轴部消侧碰能量器连接块固定机构219。前轴部消侧碰能量器连接块固定机构包括设置在前轴部横滑槽的侧壁上的前轴部螺纹通孔220、螺纹连接在前轴部螺纹通孔内的将前轴部消侧碰能量器连接块压紧在前侧部滑槽内的前轴部顶紧螺栓221。前轴部消侧碰能量器连杆以下端远离前轴的中部上端朝向前横梁中部的状态倾斜。前轴部消侧碰能量器挤压块通过前轴部消侧碰能量器横杆222同纵保险杠连接在一起。前轴部吸侧碰能够器挤压块同前轴部消侧碰能量器吸能拉簧的一端固接在起、前轴部消侧碰能量器吸能拉簧的另一端同前横梁固定在一起。前轴部消侧碰能量器吸能拉簧套设在前轴部消侧碰能量器横杆上。前轴部吸侧碰能够器挤压块朝前横梁的中部滑动时驱动所述前轴部消侧碰能量器吸能拉簧变形而吸能。前轴部消侧碰能量器还包括前轴部消侧碰能量器刚度调整机构。前轴部消侧碰能量器刚度调整机构包括设置在前横梁内的前轴部消侧碰能量器横滑腔和滑动密封连接在前轴部消侧碰能量器横滑腔内的前轴部消侧碰能量器活塞223。前轴部消侧碰能量器活塞将前轴部消侧碰能量器横滑腔分割为前轴部消侧碰能量器第一腔体224和前轴部消侧碰能量器第二腔体225。前轴部消侧碰能量器第二腔体位于前轴部消侧碰能量器第一腔体和前轴部消侧碰能量器挤压块之间。前轴部消侧碰能量器第一腔体设有充气阀（使用时通过充气阀给前轴部消侧碰能量器第一腔体充放气以改变气压）且前轴部消侧碰能量器第一腔体内的气压为正压。前轴部消侧碰能量器横杆包括前轴部消侧碰能量器第一段226和前轴部消侧碰能量器第二段227。前轴部消侧碰能量器第一段将纵保险杠同前轴部消侧碰能量器活塞连接在一起，前轴部消侧碰能量器第二段将前轴部消侧碰能量器活塞同前轴部消侧碰能量器挤压块连接在一起，前轴部消侧碰能量器还包括刹车冷却机构。刹车冷却机构包括吹气管228、设置在前轴部消侧碰能量器横滑腔的侧壁上的开口229、滑动密封连接在前轴部消侧碰能量器横滑腔内的封闭住开口的设出气口230的滑板231和控制阀232。滑板通过同步杆233同前轴部消侧碰能量器连接块连接在一起。前轴部消侧碰能量器第一腔体的气压在设定复位内时前轴部消侧碰能量器活塞封堵住出气口。出气管包括出气段234和进气段235。控制阀包括阀体211、阀芯236和阀芯复位弹簧237。阀体内设有柱面流道238、大径端同柱面流道对接在一起的锥面流道239、同锥面流道小径端对接在一起的流体出口240和设置在柱面流道上的进液口241。出气段的进口端同流体出口连接在一起、出口端朝向前刹车盘。进气段的进口端同出气口连接在一起、出口端位于流体出口内且开口方向远离锥面流道所在方向。阀芯滑动密封连接在柱面流道内且封闭住进液口。阀芯设有从朝向锥面流道一端的端面贯通周面的用于连通进液口和锥面流道的液流通道242。进液口通过进液管243同水箱连接在一起。进气段的出口端流出气体时产生的射流作用驱动阀芯移动到液流通道位于阀芯周面上的开口245同进液口连通。柱面流道位于阀芯远离锥面流道一侧的部分设有透气孔244。同步杆包括上端同所述滑板连接在一起的套管和上端穿设在套管的下端内的杆体，所述杆体的下端同所述桥壳部消侧碰能量器连接块连接在一起。

Claims (7)

1.一种减震器协助吸收侧碰能量的前轴总成，包括前轴和两端通过减震器支撑在前轴两端上的前横梁；所述前轴的两端连接有转向节，所述转向节上通过轴承连接有车轮连接套，所述车轮连接套上连接有前车轮；其特征在于，还包括分布在前横梁长度方向两侧的2根纵向保险杠，所述纵向保险杠通过前轴部消侧碰能量器同所述前横梁连接在一起；所述前轴部消侧碰能量器包括设置在所述前横梁中部内的前轴部消侧碰能量器横向滑槽、设置在环形滑槽内的沿横向伸缩的前轴部消侧碰能量器吸能拉簧、滑动连接在前轴部消侧碰能量器横向滑槽内的前轴部消侧碰能量器挤压块、上端通过前轴部消侧碰能量器上纵向轴头铰接在前轴部消侧碰能量器挤压块上的前轴部消侧碰能量器连杆和通过前轴部消侧碰能量器下纵向轴头铰接在前轴部消侧碰能量器连杆的下端上的前轴部消侧碰能量器连接块，所述前轴部消侧碰能量器连接块同所述前轴连接在一起，所述前轴部消侧碰能量器连杆以下端远离前轴的中部上端朝向前横梁中部的状态倾斜，所述前轴部消侧碰能量器挤压块通过前轴部消侧碰能量器横杆同所述纵保险杠连接在一起，所述前轴部吸侧碰能够器挤压块同所述前轴部消侧碰能量器吸能拉簧的一端连接在一起，所述前轴部吸侧碰能够器挤压块朝前横梁的中部滑动时驱动所述前轴部消侧碰能量器吸能拉簧变形而吸能。
2.根据权利要求1所述的减震器协助吸收侧碰能量的前轴总成，其特征在于，所述前轴部消侧碰能量器还包括前轴部消侧碰能量器刚度调整机构，所述前轴部消侧碰能量器刚度调整机构包括设置在前横梁内的前轴部消侧碰能量器横滑腔和滑动密封连接在所述前轴部消侧碰能量器横滑腔内的前轴部消侧碰能量器活塞，所述前轴部消侧碰能量器活塞将所述前轴部消侧碰能量器横滑腔分割为前轴部消侧碰能量器第一腔体和前轴部消侧碰能量器第二腔体，所述前轴部消侧碰能量器第二腔体位于所述前轴部消侧碰能量器第一腔体和前轴部消侧碰能量器挤压块之间，所述前轴部消侧碰能量器第一腔体设有充气阀且前轴部消侧碰能量器第一腔体内的气压为正压，所述前轴部消侧碰能量器横杆包括前轴部消侧碰能量器第一段和前轴部消侧碰能量器第二段，所述前轴部消侧碰能量器第一段将所述纵保险杠同所述前轴部消侧碰能量器活塞连接在一起，所述前轴部消侧碰能量器第二段将所述前轴部消侧碰能量器活塞同前轴部消侧碰能量器挤压块连接在一起，所述前轴上设有前轴部横滑槽和所述前轴部消侧碰能量器连接块位于所述前轴部横滑槽内，所述前轴上连接有将前轴部消侧碰能量器连接块固定在前轴部横滑槽内的前轴部消侧碰能量器连接块固定机构。
3.根据权利要求2所述的减震器协助吸收侧碰能量的前轴总成，其特征在于，所述前轴部消侧碰能量器连接块固定机构包括设置在所述前轴部横滑槽的侧壁上的前轴部螺纹通孔、螺纹连接在所述前轴部螺纹通孔内的将前轴部消侧碰能量器连接块压紧在前侧部滑槽内的前轴部顶紧螺栓。
4.根据权利要求2所述的减震器协助吸收侧碰能量的前轴总成，其特征在于，所述前轴部消侧碰能量器还包括刹车冷却机构，所述车轮连接套上连接有前刹车盘，所述刹车冷却机构包括出口端朝向所述前刹车盘的吹气管、设置在所述前轴部消侧碰能量器横滑腔的侧壁上的开口和滑动密封连接在所述前轴部消侧碰能量器横滑腔内的封闭住所述开口的设出气口的滑板，所述滑板通过同步杆同所述前轴部消侧碰能量器连接块连接在一起，所述前轴部消侧碰能量器第一腔体的气压在设定复位内时所述前轴部消侧碰能量器活塞封堵住所述出气口，所述吹气管的进口端同所述出气口相连接，所述同步杆包括上端同所述滑板连接在一起的套管和上端穿设在套管的下端内的杆体，所述杆体的下端同所述桥壳部消侧碰能量器连接块连接在一起。
5.根据权利要求4所述的减震器协助吸收侧碰能量的前轴总成，其特征在于，还包括水箱，所述前轴部消侧碰能量器还包括控制阀，所述控制阀包括阀体、阀芯和阀芯复位弹簧，所述出气管包括出气段和进气段，所述阀体内设有柱面流道、大径端同柱面流道对接在一起的锥面流道、同锥面流道小径端对接在一起的流体出口和设置在所述柱面流道上的进液口，所述出气段的进口端同所述流体出口连接在一起、出口端朝向所述前刹车盘，所述进气段的进口端同所述出气口连接在一起、出口端位于所述流体出口内且开口方向远离所述锥面流道所在方向，所述阀芯滑动密封连接在所述柱面流道内且封闭住所述进液口，所述阀芯设有从朝向所述锥面流道一端的端面贯通周面的用于连通进液口和锥面流道的液流通道，所述进液口通过进液管同所述水箱连接在一起；所述进气段的出口端流出气体时产生的射流作用驱动所述阀芯移动到液流通道位于阀芯周面上的开口同所述进液口连通。
6.根据权利要求5所述的减震器协助吸收侧碰能量的前轴总成，其特征在于，所述柱面流道位于阀芯远离锥面流道一侧的部分设有透气孔。
7.根据权利要求1所述的减震器协助吸收侧碰能量的前轴总成，其特征在于，所述前轴部消侧碰能量器吸能拉簧套设在所述前轴部消侧碰能量器横杆上。
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