CN203780258U - 一种液压互联消扭悬架的后悬 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压互联消扭悬架的后悬，包括等臂杠杆、弹簧、减震器、双作用液压缸、通畅管路、电控单元和显示屏；通过后悬液压缸与传统悬架结构（弹簧与减震器的并联体）的串联来使得单侧悬架上的力上下一致通过左右液压缸的互联使得左右液压缸的力相等，从而使得后悬左右悬架力相等。通过等臂杠杆改变悬架作用力的方向，以降低后悬高度达到与前悬传统悬架高度一致的目的。本实用新型大大的提高了轮胎的接地性能，有效的消除了部分车身扭转载荷，从而提高了行驶的平顺性与不平路面的通过性能。

Description

一种液压互联消扭悬架的后悬

技术领域

本实用新型涉及一种车辆悬架，特指采用了液压互联并实现了悬架约束最小化的车辆悬架。

背景技术

四轮汽车存在着多余约束，在路面起伏接近或大于静挠度的情况下，多余约束的缺点就会显得比较突出，例如当车辆在不平路面上行驶时，有可能一个对角线上的两个轮荷趋于 0，而另一对角线上的两轮负荷加倍并使得车身承受严重的扭转载荷。通常是以减小悬架的刚度与增大悬架动行程来解决这种缺点，但是这些办法会带来横向角刚度与纵向角刚度的降低，大大降低了车辆的操纵稳定性。四轮汽车对车身产生四个垂直约束，对车身起定位作用。从车身平面定位要求来看，三个约束已可确定车身姿态，四个就造成过定位。若改为三轮汽车虽然可以消除过定位，但三轮汽车的平顺性及操纵稳定性与四轮汽车相比都不够理想。多余约束必然带来不平路面上各轮荷的不均匀，尤其是经常在崎岖不平路面上行驶的越野汽车，如各种军用车辆、矿山用车、林业用车等，经常因不平路面对车身的冲击而出现过度变形，裂纹等早期损坏现象，同时也影响了其它零部件的使用寿命。

中国专利CN200810212290.0公开了一系列两轴和多轴车辆悬架的支承约束最小化实施方案通过对各轮油气弹簧或空气弹簧的适当耦连来消除车身的附加载荷，增强了轮胎的接地性能提高了汽车的平顺性与通过性能。但油气弹簧结构较复杂成本较高，由于工作介质为高压气体与油液对相对运动部件表面粗糙度、装配精度、耐磨性、以及密封环节的设计都提出了较高的要求，需要专门的充气装备及作业规程对气室及时充气以确保密封性使用过程中气体容易缓慢泄露，维修保养较麻烦。而通过空气弹簧耦连则会因气体传递压力的速度较油液慢而不能瞬间平衡内部压力消除多余载荷效果较油液耦连差。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：消除四轮汽车存在的多余约束，克服油气弹簧耦连带来的漏气问题及空气弹簧耦连的时滞问题，提供一种改善不平路面轮胎的接地性能并消除部分车身扭转载荷，提高行驶平顺性及通过性的车辆悬架。

本实用新型解决该技术问题所采用的技术方案是：将后悬传统悬架结构（弹簧与减震器的并联体）的上端和双作用液压缸的上端铰接于等臂杠杆的两端，通过等臂杠杆改变悬架作用力的方向，将传统悬架与双作用液压缸的串联结构“对折”，以降低后悬高度保持与前悬传统悬架高度一致，将后悬左右双作用液压缸的上下腔通过通畅管路对应互联来平衡左右悬架作用力，从而达到消除四轮汽车的多余约束，改善不平路面轮胎的接地性能消除部分车身扭转载荷，提高车辆行驶平顺性的目的。

 本实用新型的具体方案为，后悬悬架包括弹簧、减震器、双作用液压缸、通畅管路、等臂杠杆、节流阀、电控单元和显示屏。弹簧与减震器的并联体的上端和双作用液压缸的上端分别与等臂杠杆的两端铰接，弹簧与减震器的并联体的下端与簧下质量铰接，双作用液压缸的下端与车身铰接，等臂杠杆的中点与簧载质量铰接，左右双作用液压缸的上下腔通过通畅管路对应互连，节流阀位于连通双作用液压缸下腔的通畅管路的中间位置，节流阀的开度受电控单元控制，显示屏位于驾驶室内,方便驾驶员观察与控制液压互联消扭悬架系统的工作，前悬保持传统悬架结构不变。

本实用新型的有益效果大大提高了轮胎的接地性能，增强了车辆不平路面的加速性能、制动性能与通过性能，消除了部分车身扭转载荷，提高了车辆行驶的平顺性。通过管路中的节流阀控制后悬的耦连程度降低因互联导致拐弯时侧倾角变大，完全关闭相当于传统悬架，适当的互联能增加车辆拐弯时的不足转向。此悬架结构简单，成本低，可靠性高。

附图说明

 图1为本实用新型的液压互联消扭悬架的后悬示意图。

 图中，1-簧载质量  2-通畅管路  3-弹簧  4-减震器   5-显示屏  6-电控单元  7-节流阀  8-轮胎等效弹簧 9-簧下质量  10-双作用液压缸  11-等臂杠杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

  如图1所示，本实用新型的后悬包括簧载质量1、液压互联消扭部件组，液压互联消扭部件组分别位于簧载质量1两侧底端，液压互联消扭部件组包括等臂杠杆11、弹簧3、减震器4、双作用液压缸10、通畅管路2、电控单元6和显示屏5；其中，等臂杠杆11为顶角大于120°的等腰三角形，通畅管路2为高压油管。

所述等臂杠杆11上端顶角顶点与所述簧载质量1两侧底端铰接，弹簧3与减震器4的并联体的上端和双作用液压缸10的上端分别与等臂杠杆11的下端两底角铰接，弹簧3与减震器4的并联体的下端与簧下质量9铰接，双作用液压缸10的下端与车身铰接，等臂杠杆11的上端顶角顶点与簧载质量1铰接，相邻两个双作用液压缸10的上下腔分别开有两个过孔，所述两个过孔分别同两个通畅管路2相连通，所述双作用液压缸10的活塞的活动范围限制在上下腔的两个过孔之间；节流阀7位于连通相邻两个双作用液压10下腔的通畅管路2的中间位置，节流阀7的开度受电控单元6控制，显示屏位于驾驶室内，方便驾驶员观察与控制液压互联消扭悬架系统的工作，前悬保持传统悬架结构不变。

图1的具体工作状态如下，车辆后悬在传统悬架的基础上利用等臂杠杆相当于串联了一个双作用液压缸，后悬相邻的两个双作用液压缸之间通过通畅管路进行连通。由于后悬两个液压缸之间充分连通，所以两液压缸内的油液压力总会快速平衡相等，使后悬总是趋向于朝着着受力相等的方向运动，以减小多余约束的影响。为了便于惯常的理解，现分别指定车辆后悬两侧位置为后悬左、右位置，假设车身保持水平时，左后轮向上运动，悬架处于压缩行程，而右后轮向下运动，悬架处于复原行程，此时左后弹簧受到压缩通过等臂杠杆使双作用液压缸下腔油压升高，右后弹簧受到拉伸通过等臂杠杆使双作用液压缸下腔油压降低。传统悬架车辆可能出现左后车轮受到很大载荷而右后车轮腾空的情况，大大的降低了车辆横向和纵向的稳定性以及车辆的通过性能，而液压互联悬架系统中油液则会从油压较高的左后液压缸下腔向右后液压缸下腔流动，同时上腔油液通过上通畅管路进行补偿流动从而减小了左后轮的垂向作用力，增加了左后轮的垂向作用力，使两后轮载荷仍能趋于相等且都与地面保持良好接地，而车辆仍能维持水平姿态。

从力学上来说，把后悬左右悬架的力向中心简化，则左右力矩相抵消，则后悬的垂向作用力即化简为一个作用在后悬中心的合力，所以装有液压互联消扭悬架系统后车辆只相当于只受到3个约束作用构成了拟三角支承，从而大大改善了车轮的接地性。

本实用新型采用左、右悬架互联的方式，消除了多余约束改善了车轮的接地性，提高了行驶的平顺性与不平路面的通过性能并消除了部分车身扭转载荷。通过管路中的节流阀控制后悬的耦连程度降低因互联导致拐弯时侧倾角变大，完全关闭相当于传统悬架，适当的互联能增加车辆拐弯时的不足转向。

Claims (5)

1.一种液压互联消扭悬架的后悬，其特征在于，所述后悬包括簧载质量（1）、液压互联消扭部件组，所述液压互联消扭部件组分别位于所述簧载质量（1）两侧底端，所述液压互联消扭部件组包括等臂杠杆（11）、弹簧（3）、减震器（4）、双作用液压缸（10）、通畅管路（2）、电控单元（6）和显示屏（5）；

所述等臂杠杆（11）上端顶角顶点与所述簧载质量（1）两侧底端铰接，所述等臂杠杆（11）下端两底角顶点分别同所述弹簧（3）与减震器（4）的并联体的上端以及所述双作用液压缸（10）的活塞杆相铰接；所述弹簧（3）与减震器（4）的并联体的下端与簧下质量（9）相铰接；所述双作用液压缸（10）的下端与车身相铰接；所述相邻两个双作用液压缸（10）的上下腔分别开有两个过孔，所述两个过孔分别同两个所述通畅管路（2）相贯通。

2.根据权利要求1所述的液压互联消扭悬架的后悬，其特征在于，所述等臂杠杆（11）为顶角大于120°的等腰三角形。

3.根据权利要求1所述的液压互联消扭悬架的后悬，其特征在于，所述连通相邻双作用液压缸（10）下腔的所述通畅管路（2）的中间位置有一节流阀（7），所述节流阀（7）的开度受电控单元（6）控制。

4.根据权利要求1或3所述的液压互联消扭悬架的后悬，其特征在于，所述双作用液压缸（10）的活塞的活动范围限制在其上下腔的两个过孔之间。

5.根据权利要求1所述的液压互联消扭悬架的后悬，其特征在于，所述通畅管路（2）为高压油管。