CN1119599A

CN1119599A - 汽车增稳装置

Info

Publication number: CN1119599A
Application number: CN 95106773
Authority: CN
Inventors: 崔建良
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-06-27
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 1996-04-03

Abstract

一种汽车增稳装置。它是靠近各车轮的轮轴端即整车基本呈矩形之角的位置，沿矩形的两条对角线方向上，还各装一套其结构基本相同、各自独立且连接着车身的增稳机构，能使一个轮轴端相对车身移动时，对角线方向上的另一个轮轴端相对车身将同时产生方向相同、移动量相等的移动。它与悬架刚度有机匹配，能同时提高汽车的稳定性和平顺性；提高乘座舒适性，改善汽车行驶状态，减少行车翻车事故；结构简单，易于制造和推广。

Description

汽车增稳装置

本发明涉及汽车悬架辅助装置，尤其是一种汽车增稳装置。

目前汽车的悬架，即车身(含车架)与轮轴之间的连接件，多数是采用弹性元件，如板簧、螺旋簧等，各轮轴端上的弹性元件均各自独立显示功能，相互之间毫无联系。实践表明，车辆在行驶过程中，会因起步加速而使车身后倾(俗称仰头)，因制动减速而使车身前倾(俗称点头)，转弯时会使车身发生向外的侧倾，装载偏重时则车身会向稍重方向侧倾。总之，这种结构的不足之处在于：汽车的行驶稳定性、平顺性均较低，限制了提高车速和安全行驶；乘员舒适感较差，且驾驶难度大；对于某些设计重心偏高的车辆，极易于发生翻车事故。为了解决这个技术难题，人们正从不同技术角度着手研究解决。已有极少数高级汽车采用液压主动悬架，对提高汽车的行驶稳定性、平顺性起良好作用。然而它们的结构较复杂、制造工艺和设备都要求技术水平较高，故汽车价格昂贵。

本发明的目的是要提供一种汽车增稳装置，它能有效地与汽车弹性元件同时工作，以提高汽车的行驶稳定性，与弹性元件刚度有机匹配，能同时提高汽车的稳定性和平顺性，结构简单易行。

发明的目的是这样实现的：靠近各车轮的轮轴端即整车基本呈矩形之角的位置，沿矩形的两条对角线方向上，还各装一套其结构基本相同、各自独立、且连接着车身的增稳机构，能使一个轮轴端相对车身发生向上或向下移动时，对角线方向上的另一个轮轴端相对车身将同时产生方向相同、移动量相等的移动。

单套增稳机构，可以是一个和所说对角线方向上另一个轮轴端部，各装一个结构相同的油缸。单个油缸是在缸筒内，装有带活塞杆的双向动作的活塞，缸筒两端分别以制有排气机构、油孔的端盖封堵，其内填充满介质油。缸筒连接轮轴或车身，而活塞杆端与之对应连接车身或轮轴。一个油缸的上、下腔用管路经调节阀与另一个油缸的下、上腔对应连通。

所说缸筒连接轮轴或车身，可以是以端盖通过一个支撑套连接轮轴或车身。

所说缸筒连接轮轴或车身，也可以是以缸筒制有腰架连接轮轴或车身。

单套增稳机构，可以是一个和所说对角线方向上另一个轮轴端部，各装一个带滑杆的支架。车身上分别固定吊板，穿过吊板的孔各以柱销滑动支撑一端制有窄长且滑动插接支架的开口另一端制有通孔的直角弯板，它们的通孔内各固定乳头柱销且以其乳头铰接连杆。两支相对方向上的连杆分从两端共同铰接一个平衡杆，用螺栓穿过平衡杆的穿心孔，将其装在车身上。

单套增稳机构，也可以是一个和所说对角线方向上另一个轮轴端部，各装一个带有以滑动配合插进链条之链节空间的拨杆的拨架。在车身上沿该对角线方向上合适位置，分装两个结构相同的吊架。单个吊架是以直板条支撑位于同一个直线方向上的两个直径相等且能转动的链轮。还装一个张紧轮和介轮，绕过诸轮链条封闭连接。

单套增稳机构，还可以是一个和所说对角线方向上另一个轮轴端部，各装有一个带拨叉的撑架。在车身上于该对角线方向上的中部固定直角弯板，弯板的一个边垂直制有尺寸相等的一对短轴，各短轴上均滑动安装一端固装齿轮另一端制有窄长且滑动插接撑架的开口的摆杆，齿轮相啮合。发明的优点：

本装置与弹性元件刚度有机匹配，能同时提高汽车的稳定性和平顺性；提高乘员乘座的舒适性；改善汽车的行驶状态，减少行车翻车事故；结构简单，易于制造和推广。

附图说明：

图1是一种(液压式)汽车增稳装置仰视图；

图2是图1的I-I(即仅表示单套增稳机构)剖视图；

图3是油缸主剖视图；

图4是调节阀剖视图；

图5是一个单套增稳机构油路图；

图6是另一个单套增稳机构油路图；

图7是另一种(杠杆式)汽车增稳装置仰视图；

图8是图7的I-I(即仅表示单套增稳机构)剖视图；

图9是又一种(链条式)汽车增稳装置仰视图；

图10是图9的I-I(即仅表示单套增稳机构)剖视图；

图11是第四种(拨动式)汽车增稳装置仰视图；

图12是图11的I-I(即仅表示单套增稳机构)剖视图。

下面结合图1～12详细说明依据本发明提出的具体装置的细节及工作情况。

本发明的设计依据在于，汽车的行驶平顺性主要是由车身的振动频率、振幅和振动加速度等指标进行评价，若要提高汽车的行驶平顺性，通常是采取降低悬架系统(即弹性元件等)的垂直刚度。然而悬架系统垂直刚度降低后，悬架系统的侧倾角刚度和纵向角刚度也随之下降，又导致降低了汽车的行驶稳定性。通过本技术方案的实施，旨在解决悬架系统垂直刚度的变化与各角刚度无关，以综合改善汽车行驶的平顺性和稳定性，当然对已固有悬架系统的汽车改装，仅能提高汽车的行驶稳定性。

技术方案是靠近各车轮的轮轴端，即整车基本呈矩形之角的位置，沿矩形的两条对角线方向上，还各增装有一套其结构基本相同、各自独立、且连接着车身的增稳机构，能使整车的车轮中任意一个轮轴端相对车身发生向上或向下移动时，对角线方向上的另一个轮轴端相对车身将同时产生方向相同、移动量相等的移动。

该装置有多个实施技术方案，现仅具有典型性的结构说明如下。

首先说明四轮汽车的液压式装置的结构，图1～6示出。汽车的左前轮、右后轮为一对，而右前轮、左后轮为另一对的轮轴端部，整车基本呈矩形之角的位置，沿矩形两条对角线方向上，还各增装一套其结构基本相同的增稳机构，即油缸5、2和相关件组成独立的一套；油缸1、3和相关件组成独立的另一套。

单套增稳机构的结构是这样的，在一个和所说对角线方向上的另一个轮轴端部，各装一个结构相同、上下腔截面积相等的油缸2、5。单个油缸的结构，是钢质圆柱筒形的缸筒9，其两端制有外丝段。缸筒内装有一端带中心丝孔段的活塞杆7，它的中段固装有能双向动作的活塞10，活塞与缸筒内壁之间还装着密封件。缸筒两端各以结构相同的钢质端盖12封堵。单个端盖呈碗形制有与缸筒外丝段相匹配的内丝、制有一个供活塞杆滑动配合伸出且带能容装密封圈的密封槽的中心通孔、还制有一个通过管路、管件连通调节阀4的油孔11和排气孔，排气孔与管路、管件、截止阀连成排气机构14。油缸的上、下腔内均填满介质油8。活塞杆的中心丝孔段内装有连接环6。选用与缸简直径相等的钢管制成支撑套13，它的一端连接端盖，另一端装带有连接环的补心板。或者是图中未示出的于缸筒外圆的合适位置，固定带有连接环的腰架。这样缸筒的安装，可以是于轮轴上方装支架，用销轴、橡胶件等连接支撑套的连接环；也可以是于轮轴侧面装支架，以同样方式连接缸筒腰架的连接环。在此情况下油缸活塞杆端的连接环借助相关件连接车身。某些情况下，油缸完全能倒置安装，即缸筒连接车身，活塞杆端连接轮轴。

调节阀4的结构，是钢质阀体16，于两条平行轴心线上分制两对丝孔即17和22，19和21，每对丝孔间设有腔段，两个腔段间制有18处为过油孔的隔壁。阀体一侧的腔段外制有注(放)油孔并以油堵20封堵，另一侧的腔段外壁上于与过油孔同一个轴心线方向上制有阶梯丝孔，直径略小的丝孔内装有带丝扣段的阀杆15，直径略大的丝孔内安装对阀杆、阀体实施密封的密封塞。图5示出一个单套增稳机构的油路，依图示左前轮的油缸5，其上腔、下腔分别用管路连通调节阀丝孔22、21，而调节阀的丝孔17、19又分别用管路连通右后轮的油缸2的下腔、上腔。图6为另一个单套增稳机构的油路(即由油缸1、3和相关件组成)，不再赘述。

工作情况是对两套增稳机构四支油缸的上、下腔均填充满介质油，同时应保障各腔内气体排净，油缸的活塞调节至平衡位置且装置内恒定于合适压力状态下进行运行。为了简化说明，仅以装载偏重而使车身产生侧倾为例进行说明。如车身左倾，自然是左侧的弹性元件变形较大，那么左前、后轮轮轴端的左2个油缸均受压缩，则均发生活塞向下、缸筒向上的相对运动，即所说的(两个)一个轮轴端相对车身发生向上移动。左2油缸下腔的介质油压力增高，会分别经调节阀进入右后、前轮轮轴端的右2个油缸的上腔，与此同时右2油缸下腔的介质油会分别经调节阀流入左2油缸的上腔进行补充。那么此过程即能实现右2油缸的介质油推动产生活塞向下、缸筒向上的相对运动，即所说的(两个)对角线方向上的另一个轮轴端相对车身将同时产生向上等量的移动。克服相关悬架系统垂直刚度后，拉得车身趋于平衡状态。

再说明六轮以上汽车的液压式装置的结构。这类汽车未能示出，其实只不过是一对前轮，两对或两对以上的后轮。其技术方案与前述基本相同，所不同之处仅在于轮轴端均各装一个油缸，将同一侧后轮的油缸，其上腔、下腔分别并连，视为一个油缸进行前述的连通即可。

第二种杠杆式装置的结构，见图7、8。同理各轮轴端整车基本呈矩形之角的位置，沿矩形两条对角线方向上，各装一套其结构基本相同、各自独立的增稳机构。

单套增稳机构是在一个和所说对角线方向上的另一个轮轴端部，还各装一个具有

形滑杆和抱轴箍卡的支架27、32。于车身合适位置垂直固定吊板25、30，用柱销穿过吊板下部制孔支撑能转动的直角弯板26、31。弯板的结构相同，即一端制有窄长且滑动插接着支架的滑杆腰的开口，另一端制有通孔。弯板26的通孔内固定带乳头的柱销，并以柱销的乳头铰接连杆24；弯板31的通孔用同样柱销铰接连杆29，应保障两支连杆处于不在一条直线方向上的相对方向状态，且具有相同的对应位置。直条形平衡杆23两端分制与弯板相等的通孔和一个穿心孔，其两端的通孔以前述方式各铰连接24、29的另一端。车身上还固定制有一个丝孔的平板，用螺栓28穿过平衡杆的穿心孔，将其装在车身上。

单套增稳机构的工作情况，结合前述当一个轮轴端(如装支架32这端)相对车身发生向上移动时，支架的滑杆拨动弯板31依顺时针方向转动，连杆29推动平衡杆依图7逆时针方向转动。平衡杆另一端的连杆24，拉动弯板26依逆时针方向转动，则通过支架拨动对角线方向上的另一个轮轴端同样等量向上移动。当支架32这端向下移动时，动作相反，所说的另一个轮轴端同样等量向下移动。

第三种链条式装置的结构，如图9、10。同理各轮轴端整车基本呈矩形之角的位置，沿矩形两条对角线方向上，各装一套其结构基本相同、各自独立的增稳机构。

单套增稳机构是在一个和所说对角线方向上的另一个轮轴端部，各装一个具有拨杆和抱轴箍卡的拨架36、41，它们的拨杆以滑配插入链条37的链节空间。在车身上该对角线方向上的合适位置，垂直分装两个结构相同的吊架34、40。单个吊架的结构，是以两支直板条支撑着位于同一个直线方向上的两个直径相等且能转动的两个链轮35(或者两个链轮39)。这样即能形成两段相对应、基本等长且垂直于拨架的拨杆的链条直线段。再装一个链条张紧轮33、介轮38。绕过诸链轮选用套筒滚子链链条37封闭连接。

该式装置也可以是绳索式装置，图未示出，但本领域技术人员却完全能想象出来。其结构基本相同，不同之处在于以钢丝绳代替链条，以绳轮代替诸链轮，以绳卡代替拨架的拨杆即可。

单套增稳机构的工作情况，结合前述当一个轮轴端(如装拨架41这端)相对车身发生向上移动时，拨架41的拨杆拨动链条直线段向上移动，整体链条向前移动(图中箭头表示)，对角线方向上对应的那个链条直线段向上移动，通过具有拨杆的拨架36，拖动所说另一个轮轴端同样等量向上移动。当装拨架41这端向下移动时，链条运动方向相反，装拨架36那另一个轮轴端同样等量向下移动。

第四种拨动式装置的结构，图11、12。同理各轮轴端整车基本呈矩形之角的位置沿矩形两条对角线方向上，各装一套其结构基本同、各自独立的增稳机构。

单套增稳机构是在一个和所说对角线方向上的另一个轮轴端部，各装一个带Γ形拨叉和抱轴箍卡的撑架43、46，拨叉的横段部分可直接制成两端有能滑动夹持摆杆的外双翻边，也可以是拨叉横段部分制成柱杆，它穿装带外双翻边的滚轮。在车身上于该对角线方向上的中部固定一个直角弯板44。弯板下垂的那一个边上，垂直制有尺寸相等的一对短轴，各短轴上滑动装一支结构相同的摆杆42、45。单摆杆的结构是，制成γ形的一端夹牢一个齿轮47(或48)，另一端制有窄长且滑动被撑架的拨叉插入的开口。当摆杆的齿轮端装在各短轴上时，齿轮正好处于啮合状态。

单套增稳机构的工作情况，结合前述当一个轮轴端(如装撑架46这端)相对车身发生向上移动时，由于齿轮啮合作用，摆杆42的开口端就会象绘图元规那样，通过撑架43拨得另一个轮轴端等量向上移动，当装撑架46这端向下移动时，动作相反，装撑架43的另一个轮轴端同样等量向下移动。至于本装置各实施方案，对于汽车行驶中涉及的车身点头、仰头等现象的增稳，限于篇幅，不再一一叙述。

Claims

1.一种汽车增稳装置，汽车平行线方向上的前、后轮轴，其端部各以单独的弹性元件连接车身，且各外端头穿装着车轮，其特征是靠近各车轮的轮轴端即整车基本呈矩形之角的位置，沿矩形的两条对角线方向上，还各装一套其结构基本相同、各自独立、且连接着车身的增稳机构，能使一个轮轴端相对车身发生向上或向下移动时，对角线方向上的另一个轮轴端相对车身将同时产生方向相同、移动量相等的移动。

2.如权利要求1所述的增稳装置，其特征是单套增稳机构，可以是一个和所说对角线方向上另一个轮轴端部，各装一个结构相同的油缸(2、5)；单个油缸是在缸筒(9)内，装有带活塞杆(7)的双向动作的活塞(10)，缸筒两端分别以制有排气机构(14)、油孔(11)的端盖(12)封堵，其内填充满介质油(8)；缸筒连接轮轴或车身，而活塞杆端与之对应连接车身或轮轴；一个油缸的上下腔用管路经调节阀(4)与另一个油缸的上、下腔对应连通。

3.如权利要求2所述的增稳装置，其特征是所说缸筒连接轮轴或车身，可以是以端盖(12)通过一个支撑套(13)连接轮轴或车身。

4.如权利要求2或3所述的增稳装置，其特征是所说缸筒连接轮轴或车身，也可以是以缸筒制有腰架连接轮轴或车身。

5.如权利要求1所述的增稳装置，其特征是单套增稳机构，可以是一个和所说对角线方向上另一个轮轴端部，各装一个带滑杆的支架(27、32)；车身上分别固定吊板(25、30)，穿过吊板的孔各以柱销滑动支撑一端制有窄长且滑动插接支架的开口另一端制有通孔的直角弯板(26、31)，它们的通孔内各固定乳头柱销且以其乳头铰接连杆(24、29)；两支相对方向上的连杆分从两端共同铰接一个平衡杆(23)，用螺栓(28)穿过平衡杆的穿心孔，将其装在车身上。

6.如权利要求1所述的增稳装置，其特征是单套增稳机构，也可以是一个和所说对角线方向上另一个轮轴端部，各装一个带有以滑动配合插进链条(37)之链节空间的拨杆的拨架(36、41)；在车身上沿该对角线方向上合适位置，分装两个结构相同的吊架(34、40)；单个吊架是以直板条支撑位于同一个直线方向上的两个直径相等且能转动的链轮；还装一个张紧轮(33)和介轮(38)，绕过诸轮链条(37)封闭连接。

7.如权利要求1所述的增稳装置，其特征是单套增稳机构，还可以是一个和所说对角线方向上另一个轮轴端部，各装一个带拨叉的撑架(43、46)；在车身上于该对角线方向上的中部固定直角弯板(44)，弯板的一个边垂直制有尺寸相等的一对短轴，各短轴上均滑动安装一端固装齿轮另一端制有窄长且滑动插接撑架的开口的摆杆(42、45)，齿轮相啮合。