CN116766850A - 一种扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架，包括立柱、控制臂结构、推杆、扭杆弹簧、电磁离合器和螺旋弹簧。控制臂结构配置在立柱上，并与推杆连接。扭杆弹簧分别与推杆和电磁离合器连接。电磁离合器用于固定在车辆上，且该电磁离合器还通过旋转支架与螺旋弹簧连接。本发明的电磁离合器通电时，螺旋弹簧停止工作，同时通过控制臂结构摆动可带动推杆运动，进而带动扭杆弹簧扭动以使悬架在高刚度模式下工作。在电磁离合器断电时，通过控制臂结构摆动可带动推杆运动以带动扭杆弹簧扭动，进而带动螺旋弹簧运动以使悬架在低刚度模式下工作。本发明的悬架可在两种不同的刚度模式下工作，且车辆操纵稳定性好，因而具有更好的乘坐舒适性。

Description

一种扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架及车辆

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架及车辆。

背景技术

悬架是用于传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，以及缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动以保证汽车能平顺地行驶。但是，目前小型乘用类车辆的底盘多采用被动悬架与车身匹配，此时整车的底盘设定偏向中性，即整车的乘坐舒适性与操纵稳定性均达不到最佳状态，且车辆底盘特性单一不可调，无法实现平顺性与操控性间的解耦。

发明内容

本发明提供了一种扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架及车辆，旨在解决现有的悬架底盘特性单一不可调，无法实现平顺性与操控性间的解耦等问题。

本发明是这样实现的：

一种扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架，包括立柱、控制臂结构、推杆、扭杆弹簧、电磁离合器和螺旋弹簧，所述控制臂结构配置在所述立柱上，并与所述推杆连接，所述扭杆弹簧分别与所述推杆和所述电磁离合器连接，所述电磁离合器用于固定在车辆上，且该电磁离合器还通过旋转支架与所述螺旋弹簧连接；

扭杆弹簧空间斜置式多变解耦悬架被构造成在所述电磁离合器通电时锁死所述旋转支架，同时所述推杆可在所述控制臂结构带动下运动，进而带动扭杆弹簧扭动以使所述扭杆弹簧空间斜置式多变解耦悬架在高刚度模式下工作，以及在所述电磁离合器断电时，所述推杆可在所述控制臂结构带动下运动并带动扭杆弹簧扭动，进而带动所述螺旋弹簧运动以使所述扭杆弹簧空间斜置式多变解耦悬架在低刚度模式下工作。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述控制臂结构包括上控制臂和下控制臂，所述立柱的一端与所述上控制臂连接，其远离所述上控制臂的一端与所述下控制臂连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述推杆与所述下控制臂连接，用于在所述下控制臂带动下运动。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述推杆和所述扭杆弹簧通过上端部支架摆臂连接，所述上端部支架摆臂的一端与所述推杆连接，其远离所述推杆的一端与所述扭杆弹簧的一端连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述上端部支架摆臂通过铰接套和球头销与所述推杆连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述扭杆弹簧远离所述上端部支架摆臂的一端与所述电磁离合器连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述电磁离合器包括主动部分和从动部分，所述从动部分与所述车辆的底盘连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述旋转支架为摇块，所述螺旋弹簧通过所述摇块与所述主动部分连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，还包括一电子滑阀式减震器，所述电子滑阀式减震器通过摇块与所述扭杆弹簧连接。

一种车辆，包括若干个所述的扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架。

本发明的有益效果是：

本发明的扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架包括立柱、控制臂结构、推杆、扭杆弹簧、电磁离合器和螺旋弹簧。控制臂结构配置在立柱上，并与推杆连接。扭杆弹簧分别与推杆和电磁离合器连接。电磁离合器用于固定在车辆上，且该电磁离合器还通过旋转支架与螺旋弹簧连接。在电磁离合器通电时，通过锁死旋转支架可使螺旋弹簧停止工作，同时推杆可在控制臂结构带动下运动，进而带动扭杆弹簧扭动以使扭杆弹簧空间斜置式多变解耦悬架在高刚度模式下工作。在电磁离合器断电时，推杆可在控制臂结构带动下运动并带动扭杆弹簧扭动，进而带动螺旋弹簧运动以使扭杆弹簧空间斜置式多变解耦悬架在低刚度模式下工作。本发明通过控制电磁离合器的开关，可使悬架在两种不同的刚度模式下工作，车辆底盘的刚度可调节，且车辆操纵稳定性好，因而具有更好的乘坐舒适性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明第一实施例的扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架的结构示意图；

图2是扭杆弹簧的结构示意图；

图3是电磁离合器的结构示意图；

图4是螺旋弹簧的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1～图4所示，本发明的第一实施例提供了一种扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架，包括立柱1、控制臂结构2、推杆3、扭杆弹簧4、电磁离合器5和螺旋弹簧6。

参照图1～图3所示，在本实施例中，控制臂结构2配置在立柱1上。其中，该控制臂结构2包括上控制臂21和下控制臂22。立柱1的一端与上控制臂21连接，其另一端与下控制臂22连接。推杆3的一端通过铰链套和球头销与下控制臂21连接，其远离下控制臂21的一端通过上端部支架摆臂7与扭杆弹簧4连接，用于在下控制臂22摆动时带动推杆3运动，进而带动上端部支架摆臂7旋转以使扭杆弹簧4受扭。具体地，上端部支架摆臂7的一端通过铰接套、球头销与推杆3连接，其远离推杆3的一端与扭杆弹簧4的一端连接。扭杆弹簧4远离上端部支架摆臂7的一端还与电磁离合器5连接。本发明通过改变扭杆弹簧4的工作状态可实现悬架刚度的改变。

参照图1～图4所示，在本实施例中，电磁离合器5包括主动部分和从动部分。其中，从动部分与车辆的底盘固定连接。主动部分通过旋转支架与螺旋弹簧6连接。优选地，旋转支架为摇块8。扭杆弹簧空间斜置式多变解耦悬架被构造成在电磁离合器5通电时，可通过锁死摇块8以使螺旋弹簧6停止工作，同时推杆3可在控制臂结构2带动下运动，进而带动扭杆弹簧4扭动以使扭杆弹簧空间斜置式多变解耦悬架在高刚度模式下工作，以及在电磁离合器5断电时，推杆3可在控制控制臂结构2带动下运动并带动扭杆弹簧4扭动，进而带动螺旋弹簧6运动以使扭杆弹簧空间斜置式多变解耦悬架在低刚度模式下工作。

参照图1所示，本发明的扭杆弹簧4和螺旋弹簧6通过固定在车身的旋转式电磁离合器串联连接。当电磁离合器5断电关闭时，控制臂结构2带动推杆3运动，进而推动扭杆弹簧4带动串联在其下端部的螺旋弹簧6压缩。由于扭杆弹簧4的刚度远大于螺旋弹簧，此时的扭杆弹簧4相当于刚性体，从而可使悬架在螺旋弹簧6模式下工作(低刚度模式)。当电磁离合器5通电工作时，扭杆弹簧4下端部上的旋转支架锁死，此时推杆3只能推动扭杆弹簧4旋转做功，螺旋弹簧6不工作(高刚度模式)。本发明通过控制电磁离合器5的开关，可使悬架在两种不同的刚度模式下工作，即低速或路面较差的情况下启用螺旋弹簧6工作模式以提升整车的平顺性；高速或转弯等工况启用扭杆弹簧4工作模式以提升整车的稳定性。

参照图1所示，在本实施例中，扭杆弹簧空间斜置式多变解耦悬架还包括一电子滑阀式减震器9。所述电子滑阀式减震器9通过一中部支架摆臂和一摇块8与扭杆弹簧4连接。本发明通过调节滑阀的长度可以改变静止或行驶过程中车身的高度及避震器的变阻尼特性。

参照图1所示，在本实施例中，扭杆弹簧空间斜置式多变解耦悬架还包括一转向横拉杆10。该转向横拉杆10配置在立柱1上，用于控制车辆转向。

参照图1所示，本发明的第二实施例提供一种车辆，包括若干个上述的扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架。当汽车低速或者在路况颠簸的路面上行驶时，控制器控制电磁离合器5断电关闭，此时主动部分和从动部分分离，推杆3带动扭杆弹簧4以及与离合器主动部分连接的螺旋弹簧6工作，悬架刚度由刚度小、行程大的螺旋弹簧6提供，偏软，对不平整路面振荡吸收更好，从而使得汽车具有更高的驾驶平顺性。当汽车高速行使或处于过弯工况时，控制器控制电磁离合器5通电工作，主动部分和从动部分吸合固定，摇块8被锁死，螺旋弹簧6停止工作，仅扭杆弹簧4工作，此时悬架刚度由刚度大的扭杆弹簧4提供。因为扭杆弹簧4的刚度大于螺旋弹簧6的刚度，所以使得车辆具有更好的行驶稳定性。本发明的扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架利用扭杆弹簧4刚度大以及螺旋弹簧6刚度小、行程大的工况特性，因而可根据整车的行驶工况在高刚度模式和低刚度模式之间进行智能切换，车辆底盘的刚度可调节，且车辆操纵稳定性好，因而具有更好的乘坐舒适性。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架，其特征在于，包括立柱、控制臂结构、推杆、扭杆弹簧、电磁离合器和螺旋弹簧，所述控制臂结构配置在所述立柱上，并与所述推杆连接，所述扭杆弹簧分别与所述推杆和所述电磁离合器连接，所述电磁离合器用于固定在车辆上，且该电磁离合器还通过旋转支架与所述螺旋弹簧连接；

扭杆弹簧空间斜置式多变解耦悬架被构造成在所述电磁离合器通电时锁死所述旋转支架，同时所述推杆可在所述控制臂结构带动下运动，进而带动扭杆弹簧扭动以使所述扭杆弹簧空间斜置式多变解耦悬架在高刚度模式下工作，以及在所述电磁离合器断电时，所述推杆可在所述控制臂结构带动下运动并带动扭杆弹簧扭动，进而带动所述螺旋弹簧运动以使所述扭杆弹簧空间斜置式多变解耦悬架在低刚度模式下工作。

2.根据权利要求1所述的扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架，其特征在于，所述控制臂结构包括上控制臂和下控制臂，所述立柱的一端与所述上控制臂连接，其远离所述上控制臂的一端与所述下控制臂连接。

3.根据权利要求2所述的扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架，其特征在于，所述推杆与所述下控制臂连接，用于在所述下控制臂带动下运动。

4.根据权利要求1所述的扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架，其特征在于，所述推杆和所述扭杆弹簧通过上端部支架摆臂连接，所述上端部支架摆臂的一端与所述推杆连接，其远离所述推杆的一端与所述扭杆弹簧的一端连接。

5.根据权利要求4所述的扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架，其特征在于，所述上端部支架摆臂通过铰接套和球头销与所述推杆连接。

6.根据权利要求4所述的扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架，其特征在于，所述扭杆弹簧远离所述上端部支架摆臂的一端与所述电磁离合器连接。

7.根据权利要求1所述的扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架，其特征在于，所述电磁离合器包括主动部分和从动部分，所述从动部分与所述车辆的底盘连接。

8.根据权利要求7所述的扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架，其特征在于，所述旋转支架为摇块，所述螺旋弹簧通过所述摇块与所述主动部分连接。

9.根据权利要求1所述的扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架，其特征在于，还包括一电子滑阀式减震器，所述电子滑阀式减震器通过摇块与所述扭杆弹簧连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括若干个如权利要求1～9任意一项所述的扭杆弹簧空间斜置式多变刚度解耦悬架。