CN202349076U - 机械式避震器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械式避震器，解决的技术问题是在汽车因路面不平而受到冲击时，通过机械传动将该冲击的能量经摩擦转换为热能而散发在空中。其包括活动臂、传动机构和固定在车桥上的支撑架，活动臂的上端与汽车车架固定连接，其下端与传动机构活动连接，传动机构置于支撑架与活动臂之间，所述传动机构为螺旋传动机构，在所述螺旋传动机构的两侧各设有一个起阻力作用的摩擦组件，螺旋传动机构通过齿轮啮合与摩擦组件相连。由于采用了机械式传动结构，从而将行驶中的汽车因路面不平而产生的颠簸冲击力，通过调节摩擦组件中的摩擦片与摩擦柱的摩擦力，增大或减小其间的摩擦力，将冲击动能转换成热能而释放，由此大大缓解了行驶中汽车的颠簸。

Description

机械式避震器

技术领域

本实用新型涉及汽车底盘的避震器，特别涉及一种通过机械传动将汽车在行驶过程中产生的震动加以衰减的避震器。

背景技术

汽车悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其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，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。

典型的悬架结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成，个别结构则还有缓冲块、横向稳定杆等。弹性元件又有钢板弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等形式，而现代轿车悬架多采用螺旋弹簧和扭杆弹簧。

当路面对轮子的冲击力传到弹簧时，弹簧产生变形，吸收轮子的动能，转换为弹簧的位能(势能)，从而缓和了地面的冲击对车身的影响。但是，弹簧本身不消耗能量，储存了位能的弹簧将恢复原来的形状，把位能重新变为动能。如果单独使用弹簧而没有消振元件，一些轻型汽车就会像杂技演员跳“蹦蹦床”一样，受到一次冲击后连续不断地上下运动。

目前，在悬架结构中所用的消振元件多为液压或气压减震器，其主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。在经过不平路面时，虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动，但弹簧自身还会有往复运动，而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的，其存在的缺点使用不当易造成漏油导致减震作用失效。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种机械式避震器，要解决的技术问题是在汽车因路面不平而受到冲击时，通过机械传动将该冲击的能量经摩擦转换为热能而散发在空中。

本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型的机械式避震器，包括活动臂、传动机构和固定在汽车车桥上的支撑架，活动臂的上端与汽车车架固定连接，其下端与传动机构活动连接，传动机构置于支撑架与活动臂之间，所述传动机构为螺旋传动机构，在所述螺旋传动机构的两侧各设有一个结构相同并起阻力作用的第一摩擦组件和第二摩擦组件，螺旋传动机构通过设于其下端的第一圆柱齿轮与第一摩擦组件和第二摩擦组件中的齿轮外啮合相连。

所述螺旋传动机构，是在该机构上部的两侧设有两根导杆，所述活动臂沿所述的导杆上下移动，设于其中心的螺杆的上部外设螺纹并与活动臂下端的螺旋螺母内啮合；螺杆的中部设有沿径向凸出的圆盘，圆盘置于传动机构的中部定位槽内，螺杆的下部为光滑圆柱，所述的第一圆柱齿轮与螺杆同轴并固定在其下端，当活动臂作上下直线运动时，带动螺杆绕其杆轴旋转，进而带动第一圆柱齿轮旋转。

所述第一摩擦组件和第二摩擦组件均由摩擦柱、与摩擦柱圆周面紧密接触且横截面形状为半圆形的摩擦片及设于摩擦柱下端与其同轴的棘轮传动组件组成，所述的摩擦片通过与其固定连接的支撑柱悬挂在所述支撑架的侧边框架上，在其外表面上还设有压杆并通过该压杆与外置的用于调节摩擦片与摩擦柱之间的摩擦力大小的电机相连。

第一摩擦组件和第二摩擦组件中的棘轮传动组件均由下表面设有反齿的棘轮和上表面设有正齿的第二圆柱齿轮组成；第一摩擦组件中的反齿与第二摩擦组件中的反齿的齿向相反，第一摩擦组件中的正齿与第二摩擦组件中的正齿的齿向相反；每个棘轮与其对应的第二圆柱齿轮同轴上下设置，所述反齿和对应的正齿重叠时相互啮合，每个第二圆柱齿轮与所述的第一圆柱齿轮外啮合，当第一圆柱齿轮带动所述的第二圆柱齿轮转动时，第一摩擦组件中的第二圆柱齿轮拨动对应的棘轮或者第二摩擦组件中的第二圆柱齿轮拨动对应的棘轮带动与其对应的摩擦柱作相同方向的旋转。

所述电机为步进电机。

在所述传动机构的上部设有将活动臂、传动机构半封闭起来的防尘外罩。

在该避震器的上部活动臂和传动机构的外围还设有防震螺旋弹簧。

在所述的防尘外罩外还设有防震螺旋弹簧。

本实用新型由于采用了机械式传动结构，从而将行驶中的汽车因路面不平而产生的颠簸冲击力，通过调节摩擦组件中的摩擦片与摩擦柱的松紧力，增大或减小其间的摩擦力，将冲击动能转换成热能而释放，由此大大缓解了行驶中汽车的颠簸。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型棘轮组件放大示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的机械式避震器垂直设置在汽车车架100与车桥200之间，包括活动臂1、传动机构和支撑架3，活动臂1的上端与汽车车架100固定连接，其下端与传动机构的上端活动连接，传动机构通过圆盘支架2固定在所述的支撑架3上，支撑架3的下端固定在汽车车桥200上，在圆盘支架2与汽车车架100之间设有将活动臂1和传动机构封闭起来的防尘外罩，在防尘外罩外还设有进一步起防震作用的螺旋弹簧8。

所述的传动机构为螺旋传动机构，在其上部的两侧设有两根导杆21，活动臂1下端的横杆11的两端套在所述的导杆21上并沿导杆21上下移动，垂直设于传动机构中心的螺杆22的上部为外螺纹，在活动臂1下端的横杆11中部设有带有内螺纹的螺旋螺母12，螺杆22的上部套接在螺旋螺母12内与其内啮合；螺杆22的上端设于传动机构顶部支架的顶端定位槽24内，螺杆22的中部设有沿径向凸出的圆盘25，圆盘25置于传动机构圆盘支架2的中部定位槽26内，传动机构顶部的顶端定位槽24和圆盘支架2的中部定位槽26使螺杆22只可绕其自身的轴线旋转，在其它方向上不可产生位移，螺杆22的下部为光滑圆柱，在其下端设有与螺杆22同轴并螺杆22固定连接的第一圆柱齿轮23，当活动臂1作上下直线运动时，所述螺旋螺母12在垂直方向上的位移带动螺杆22绕其杆轴旋转，螺杆22的旋转又带动第一圆柱齿轮23同向旋转，当螺旋螺母12由上向下位移时，螺杆22逆时针旋转(图1中由下向上看)，反之，当螺旋螺母12由下向上位移时，螺杆22则为顺时针旋转。也就是说，当行驶中的汽车因路面不平受到颠簸冲击力后，在车架100与车桥200之间距缩小或者扩大后再回复时，所述活动臂1向下移动，螺杆22带动第一圆柱齿轮23作逆时针旋转，反之，当在车架100与车桥200之间距扩大或者缩小后再反弹时，所述活动臂1向上移动，螺杆22带动第一圆柱齿轮23作顺时针旋转。

在传动机构的左右两侧设有第一摩擦组件和第二摩擦组件，每组摩擦组件垂直设置，其由金属材料制作的摩擦柱4、摩擦片41和棘轮传动组件组成，摩擦柱4为圆柱形设于支撑架3的侧边框架31中，可以绕其中心轴旋转，摩擦片41的横截面形状为半圆形，其与摩擦柱4同轴，其内侧面与摩擦柱4的外圆周面紧密接触，在其外侧面上设有将摩擦片41悬挂在摩擦柱4侧边的支撑柱42，支撑柱42的一端固定在摩擦片41的外侧面上，另一端设于支撑架3的侧边框架31上并与侧边框架31活动连接。

在摩擦片41的外侧面上还设有压杆43，压杆43的一端顶在摩擦片41的外侧面上，另一端与步进电机44相连接，步进电机44与汽车中央处理器连接。当需要提高摩擦片41与摩擦柱4之间的摩擦力时，可以启动步进电机44，使压杆43向摩擦柱4方向产生位移，使摩擦片41与摩擦柱更紧，从而增加摩擦力。

如图1、2所示，在摩擦柱轴46的下端设有与其同轴的棘轮传动组件，棘轮传动组件由下表面设有反齿51的棘轮5、棘轮5上方的复位弹簧53和上表面设有正齿61的第二圆柱齿轮6组成，棘轮5与第二圆柱齿轮6同轴上下设置并套接在摩擦柱轴46上，在第二圆柱齿轮6的下方设有与其同轴的紧固螺母48，通过该紧固螺母48可以调节第二圆柱齿轮6与棘轮5之间的距离，当棘轮5上的反齿51和第二圆柱齿轮6上的正齿61重叠时，其间相互啮合。棘轮5为圆筒形状，所述的反齿51设置于圆筒的下端面，圆筒的上端面上开有花形通孔52，所述的摩擦柱轴46从该花形通孔52中穿过，在摩擦柱轴46的下端部分段设有与所述花形通孔52相对应的花形齿键45，花形齿键止于摩擦柱轴46上所设的环形凸环47，环形凸环47的外径小于棘轮5圆筒的内径，所述棘轮5设置于所述的花形齿键45段，其圆筒内壁的上端面依托在环形凸环47上，而棘轮5上的花形通孔52套置于摩擦柱轴46的花形齿键45上，其间花形吻合，并只可在垂直方向上活动移动，当棘轮5旋转时，由其上的花形通孔52拨动摩擦柱轴46上的花形齿键45带动摩擦柱轴46跟着旋转；第二圆柱齿轮6套接在摩擦柱轴46上并可绕该轴旋转，其间光滑接触。在棘轮5上的反齿51与第二圆柱齿轮6上的正齿61啮合后，当第二圆柱齿轮6旋转时，棘轮5只可在单方向上随着第二圆柱齿轮6的旋转而转动，棘轮5转动其内的花形通孔52拨动花形齿键45带动摩擦柱轴46转动，即带动摩擦柱4作同向旋转。

当第二圆柱齿轮6改变方向旋转时，第二圆柱齿轮6上的正齿61与棘轮5上的反齿51不能啮合，第二圆柱齿轮6上的正齿61只在棘轮5上的反齿51的齿面上滑过，导致棘轮5只在摩擦柱轴46的花形齿键45段向上跳动而不会旋转，棘轮5不转，其上的花形通孔52也不会拨动花形齿键45转动，因而，摩擦柱4同样也不会转动，当第二圆柱齿轮6停止旋转后，在所述复位弹簧53的作用下，棘轮5又回复原位。

摩擦组件中的第二圆柱齿轮6为从动轮，其与传动机构中的第一圆柱齿轮23外啮合，相对于第二圆柱齿轮6来讲，第一圆柱齿轮23为主动轮，活动臂1上下直线往复运动通过螺旋传动机构带动其中的螺杆22绕自身轴线旋转，同时第一圆柱齿轮23因外啮合带动第二圆柱齿轮6旋转，第二圆柱齿轮6带动棘轮5按顺时针或逆时针方向单向旋转，转动的棘轮5则带动摩擦柱4作相同方向的旋转。

设于传动机构左右两侧的第一摩擦组件和第二摩擦组件中，第一摩擦组件中的反齿51与第二摩擦组件中的反齿51的齿向相反；第一摩擦组件中的正齿61与第二摩擦组件中的正齿61的齿向相反。也就是说，当第一圆柱齿轮23旋转带动第一摩擦组件中的第二圆柱齿轮6和第二摩擦组件中的第二圆柱齿轮6转动时，该两个第二圆柱齿轮6必有一个带动相对应的棘轮5转动，而另一个第二圆柱齿轮6则在空转。即两个摩擦组件中的摩擦柱4不会同时转动。

本实用新型的工作原理：

当行驶中的汽车因不平的路面产生颠簸时，汽车的车架100与车桥200之间的间距就会产生变化，当该间距缩小或变大后回复时，车架100压迫活动臂1向下运动，通过螺旋传动机构，使螺杆22作逆时针旋转(图1中由下向上看)，同时与螺杆22固定连接的第一圆柱齿轮23也作逆时针旋转，由于外啮合，第一圆柱齿轮23带动第一摩擦组件中的第二圆柱齿轮6和第二摩擦组件中的第二圆柱齿轮6作顺时针旋转，此时如图1所示，第二摩擦组件中的第二圆柱齿轮6带动相对应的棘轮5作顺时针旋转，继而带动对应的摩擦柱4转动，与此同时，第一摩擦组件中的第二圆柱齿轮6空转，即第一摩擦组件中的摩擦柱4不转动，通过调节第二摩擦组件中的摩擦片41与摩擦柱4松紧力，增大或减小其间的摩擦力，将动能转换成热能，可以缓解路面不平对行驶中的汽车造成的颠簸冲击。

反之，当汽车的车架100与车桥200之间的间距变大或在缩小后再反弹时，车架100拉动活动臂1向上运动，通过螺旋传动机构，使螺杆22作顺时针旋转(图1中由下向上看)，同时与螺杆22固定连接的第一圆柱齿轮23也作顺时针旋转，由于外啮合，第一圆柱齿轮23带动第一摩擦组件中的第二圆柱齿轮6和第二摩擦组件中的第二圆柱齿轮6作逆时针旋转，此时如图1所示，第一摩擦组件中的第二圆柱齿轮6带动相对应的棘轮5作逆时针旋转，继而带动对应的摩擦柱4转动，与此同时，第二摩擦组件中的第二圆柱齿轮6空转，即第二摩擦组件中的摩擦柱4不转动，通过调节第一摩擦组件中的摩擦片41与摩擦柱4的松紧力，增大或减小其间的摩擦力，将动能转换成热能，可以缓解路面不平对行驶中的汽车造成的颠簸冲击。

Claims (8)

1.一种机械式避震器，包括活动臂(1)、传动机构和固定在汽车车桥(200)上的支撑架(3)，活动臂(1)的上端与汽车车架(100)固定连接，其下端与传动机构活动连接，传动机构置于支撑架(3)与活动臂(1)之间，其特征在于：所述传动机构为螺旋传动机构，在所述螺旋传动机构的两侧各设有一个结构相同并起阻力作用的第一摩擦组件和第二摩擦组件，螺旋传动机构通过设于其下端的第一圆柱齿轮(23)与第一摩擦组件和第二摩擦组件中的齿轮外啮合相连。

2.根据权利要求1所述的机械式避震器，其特征在于：所述螺旋传动机构，是在该机构上部的两侧设有两根导杆(21)，所述活动臂(1)沿所述的导杆(21)上下移动，设于其中心的螺杆(22)的上部外设螺纹并与活动臂(1)下端的螺旋螺母(12)内啮合；螺杆(22)的中部设有沿径向凸出的圆盘(25)，圆盘(25)置于传动机构的中部定位槽(26)内，螺杆(22)的下部为光滑圆柱，所述的第一圆柱齿轮(23)与螺杆(22)同轴并固定在其下端，当活动臂(1)作上下直线运动时，带动螺杆(22)绕其杆轴旋转，进而带动第一圆柱齿轮(23)旋转。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的机械式避震器，其特征在于：所述第一摩擦组件和第二摩擦组件均由摩擦柱(4)、与摩擦柱(4)圆周面紧密接触且横截面形状为半圆形的摩擦片(41)及设于摩擦柱(4)下端与其同轴的棘轮传动组件组成，所述的摩擦片(41)通过与其固定连接的支撑柱(42)悬挂在所述支撑架(3)的侧边框架(31)上，在其外表面上还设有压杆(43)并通过该压杆(43)与外置的用于调节摩擦片(41)与摩擦柱(4)之间的摩擦力大小的电机相连。

4.根据权利要求3所述的机械式避震器，其特征在于：第一摩擦组件和第二摩擦组件中的棘轮传动组件均由下表面设有反齿(51)的棘轮(5)和上表面设有正齿(61)的第二圆柱齿轮(6)组成；第一摩擦组件中的反齿(51)与第二摩擦组件中的反齿(51)的齿向相反，第一摩擦组件中的正齿(61)与第二摩擦组件中的正齿(61)的齿向相反；每个棘轮(5)与其对应的第二圆柱齿轮(6)同轴上下设置，所述反齿(51)和对应的正齿(61)重叠时相互啮合，每个第二圆柱齿轮(6)与所述的第一圆柱齿轮(23)外啮合，当第一圆柱齿轮(23)带动所述的第二圆柱齿轮(6)转动时，第一摩擦组件中的第二圆柱齿轮(6)拨动对应的棘轮(5)或者第二摩擦组件中的第二圆柱齿轮(6)拨动对应的棘轮(5)带动与其对应的摩擦柱(4)作相同方向的旋转。

5.根据权利要求4所述的机械式避震器，其特征在于：所述电机为步进电机(44)。

6.根据权利要求4所述的机械式避震器，其特征在于：在所述传动机构的上部设有将活动臂(1)、传动机构半封闭起来的防尘外罩。

7.根据权利要求4所述的机械式避震器，其特征在于：在该避震器的上部活动臂(1)和传动机构的外围还设有防震螺旋弹簧(8)。

8.根据权利要求6所述的机械式避震器，其特征在于：在所述的防尘外罩外还设有防震螺旋弹簧(8)。

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