CN205715437U - 一种减震器及减震平衡系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及减震设备领域，尤其涉及一种用于汽车减震的减震器及减震平衡系统。该减震器包括：减震外缸、减震内缸、减震转筒、转筒驱动系统以及活塞系统；减震外缸与减震内缸之间形成外腔，减震内缸内形成内腔；减震转筒套设在减震内缸外，减震内缸的侧壁上设置至少一个内缸孔区，减震转筒的侧壁上设置与内缸孔区相对应的转筒阻尼孔区，通过减震转筒的转动，使内缸孔区关闭或打开，从而能够根据路面及行驶情况来调整减震器的阻尼系数，达到弹簧与阻尼理想的耦合效果，为汽车提供更好的减震。该减震平衡系统包括所述的减震器，以及车轮连接系统与车架高度调节系统，能够根据车架的载重量调节车轮与车架之间的相对距离，使车身始终保持平稳。

Description

一种减震器及减震平衡系统

技术领域

本实用新型涉及减震设备领域，尤其涉及一种减震器及减震平衡系统。

背景技术

在汽车等各类交通工具上，都配备有减震器，其目的在于抑制吸震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，使车轮很快稳定下来保持与地面有一个稳定持续的附着力。

从工作原理上讲，减震器活塞杆只是拉住被压缩的弹簧，在一定的速度下弹起。当车辆平移至凸起路面时，冲击力作用在较硬的弹簧上，且压缩的弹簧长度不等于地面高度时(弹簧压缩长度+车体上升的高度＝路面凸起高度在这里不包括快速平移抛起的高度)，震动就已经产生，此时减震器还没开始工作。所以，减震器准确的说应是阻尼器，并不具有明显的减震效果只是起稳定作用。

目前车辆大多都采用液力减震器，其工作原理是当车架(或车身)和车桥间震动而出现相对运动时，减震器内的活塞上下移动，减震器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对震动形成阻尼力，使汽车震动能量转化为油液热能，再由减震器吸收散发到大气中。但目前减震器技术存在的问题是阻尼力与弹簧不耦合，阻尼力与弹簧衰减力出入很大，不是出现过阻尼，就是弱阻尼，距离最理想的临界阻尼目标较远。(当阻力使振动物体刚 好能不作周期性振动而又能最快地回到平衡位置的情况，为临界阻尼；直接到达平衡点无振动，且到达时间较长为过阻尼；到达平衡点后还有振动为弱阻尼或无阻尼)

目前最新出现的磁流变减震技术电磁减震器多数所表现出来的都是使阻尼力与弹簧的关系更加密切配合，使车辆更加平顺有关，但成本造价异常高，普通轿车不会有这样的配置。而且，性能再优越的减震器如果还是在原弹簧的基础上来增加减震效果，即便是弹簧伸张衰减力与阻尼器阻尼力耦合出入达到临界阻尼，也只能是保证了弹簧应有的弹性效果不妨碍弹簧工作，增加车辆的平顺性和稳定性，但不能从根本上降低车辆的震动。

综上，要更进一步避免车辆震动，必须是弹簧压缩长度等于或接近凸起路面的高度，则可保持车体与路面基本平行可解除车辆震动。显然是车辆必须采用超软的弹簧，具有超大压缩行程才会有理想的效果。但是，软的弹簧稳定性非常差，车的左右减震就像天平的左右，遇到强大的弯道离心力、刹车力或急加速力时，车辆重心难以保证。所以为了保证安全性，目前的车企大都采用很硬的弹簧优先保证汽车行驶安全系数，降低了乘坐的舒适性，同时对路面的冲击较大，增加了公路的维修费用，而且会降低通过性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种减震器，能够根据行驶情况改变阻尼系数，从而可以在保证行车安全性的情况下，使用较软的弹簧，提高舒适性。

本实用新型的另一个目的在于提供一种减震平衡系统，能够调节车身的高度，使各减震器始终保持在平衡状态。

本实用新型提供的一种减震器，用于汽车减震，包括：减震外缸、减震内缸、减震转筒、转筒驱动系统以及活塞系统；所述减震外缸与所述减震内缸之间形成外腔；所述减震内缸中空，形成内腔；所述活塞系统设置于所述内腔中；

在所述减震内缸的侧壁上由上至下依次设置分流孔区、第一内缸孔区、第二内缸孔区、第三内缸孔区和第四内缸孔区，并在所述内腔中、所述第二内缸孔区与所述第三内缸孔区之间的位置设置内缸隔板，将所述内腔分为上下两侧；

所述减震转筒的内径略大于所述减震内缸的外径，使所述减震转筒套设在所述减震内缸外；所述减震转筒包括上转筒和下转筒，所述转筒驱动系统能够驱动所述上转筒和所述下转筒绕所述减震内缸的中心轴独立转动；

所述上转筒套设在所述减震内缸的第二内缸孔区与所述第三内缸孔区外部，且所述上转筒的侧壁设置与所述第二内缸孔区相对应的第一转筒孔区，以及与所述第三内缸孔区相对应的第二转筒孔区；所述下转筒套设在所述减震内缸的第四内缸孔区外部，且所述下转筒的侧壁设置与所述第四内缸孔区相对应的第三转筒孔区；通过所述上转筒或下转筒的转动，关闭或打开相应的内缸孔区；

在所述下转筒上设置转筒单向过流孔，并在所述减震内缸的侧壁相对应所述转筒单向过流孔的位置设置单向过流阀；

所述活塞系统包括活塞杆，以及所述活塞杆由下到上依次穿过的主活塞、下浮动活塞、上浮动活塞和单向过流阀片组件，所述活塞杆的上端从所述减震外缸的上端盖穿出，所述活塞杆的下端从所述减震外缸的下端盖穿出；其中，所述单向过流阀片组件和两个所述浮动活塞均设置于上侧的 所述内腔中，所述主活塞设置于下侧的所述内腔中；

所述单向过流阀片组件设置于所述分流孔区与所述第一内缸孔区之间的位置，且与所述减震内缸相对固定设置；所述单向过流阀片组件与所述上浮动活塞之间，以及所述上浮动活塞与所述下浮动活塞之间分别设置弹簧；

所述主活塞与所述活塞杆固定设置，所述主活塞能够随所述活塞杆同步运动；所述上浮动活塞与所述下浮动活塞能够沿所述活塞杆上下相对运动。

可选的，以所述上转筒以及所述上转筒对应的所述减震内缸外壁部分为一个基本单元，并设置至少两个依次连通的所述基本单元；各所述基本单元中的转筒部分均能够独立转动；

在所述内腔中，每两个所述基本单元之间分别由内缸隔板分隔开，并在每个所述基本单元所对应的内腔中设置一个所述上浮动活塞和一个所述下浮动活塞；在所述内缸隔板与所述上浮动活塞之间，以及所述上浮动活塞与所述下浮动活塞之间分别设置弹簧。

可选的，所述上浮动活塞的上表面边缘位置和下表面中心位置分别设置弹簧容纳槽，且两个所述弹簧容纳槽在轴向具有一段重叠的部分。

可选的，所述主活塞与所述活塞杆之间采用固定连接或一体结构。

可选的，沿自上至下的方向，所述第一内缸孔区与所述第三内缸孔区的孔过流量逐渐增大。

可选的，所述转筒驱动系统包括与所述减震转筒相匹配的能够相互独立工作的电驱装置，所述电驱装置包括电机、转轴以及转轮；所述减震转筒的外壁设置与所述转轮啮合的齿条；

在所述减震转筒包括多个转筒时，所述电驱装置的数量与所述转筒相 对应，以驱动各所述转筒独立转动。

可选的，所述电机均安装于所述减震外缸的外壁上。

可选的，所述减震转筒通过轴承与所述减震内缸的外壁连接。

本实用新型提供的减震平衡系统，包括所述的减震器，还包括车轮连接系统与车架高度调节系统；

所述车轮连接系统包括主弹簧、连接架以及车轮连接件；所述减震器的活塞系统的两端分别与连接架连接，所述车轮连接件与所述连接架固接，所述主弹簧套设在所述减震器的减震外缸外部，且所述主弹簧的下端与所述连接架抵接；

所述车架高度调节系统包括车架连接件、车架高度调节电机、长齿轮、减震外缸齿圈和承载轴承，所述减震外缸设置外螺纹；所述车架连接件与所述长齿轮连接，且车架连接件与减震外缸固接；

所述减震外缸齿圈的内圈与所述减震外缸的外螺纹配合，所述车架高度调节电机与所述长齿轮连接，且所述长齿轮与所述减震外缸齿圈的外齿轮啮合，使所述减震外缸齿圈与所述长齿轮啮合转动的同时，能够沿所述长齿轮的轴向做直线运动；

所述承载轴承套设在所述减震外缸外部，且所述主弹簧的上端与所述承载轴承的下表面抵接，将所述承载轴承的上表面抵接于所述减震外缸齿圈的下表面。

可选的，在所述车架高度调节系统上还设置了至少一个与所述减震外缸平行的通孔；设置与所述通孔相对应的辅助杆，使所述辅助杆穿过各个所述通孔，且所述辅助杆的两端分别与所述连接架的两个悬臂固定连接，以限制所述车架高度调节系统的水平转动。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的减震器，能够根据路面及行驶情况，由车载电脑控制(或由转向机构、刹车机构直接或间接控制)减震转筒的转动，来实现全部或部分所述内缸阻尼孔区关闭或打开，从而调整减震器给出弹簧所需要的载荷，使其阻尼系数接近于临界阻尼，达到弹簧与阻尼理想的耦合效果，更好的适应汽车的减震需求；

在设置有多个转筒时，还可以在加速、刹车、过弯内侧和过弯外侧等不同场合，并根据车辆载荷的变化，有选择性的打开或关闭部分转筒所对应的内缸阻尼孔区，从而调节减震器给出汽车所需要的弹簧支撑力、阻尼系数以及减震器活塞的行程，并可以配合设置较软的弹簧，提高舒适性，减小车辆损耗，同时减小弹簧的弹力对路面的冲击。

本实用新型提供的减震平衡系统，能够根据车身的载荷自动调整车架相对于车轮轴的高度，使车身始终保持在一定高度的平稳状态，提高乘坐时的舒适性，也能够使车辆在行驶中始终保持在一个良好的形态。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的减震器的结构示意图；

图2为图1所示的减震器的减震内缸的结构示意图；

图3为图1所示的减震器的减震转筒的结构示意图；

图4为图1所示的转筒驱动系统与减震转筒的连接关系示意图；

图5为图1所示的减震器的活塞系统结构示意图；

图6为图5所示的上浮动活塞的示意图；

图7为具有三个转筒的减震器的结构示意图；

图8为图7所示的减震器的活塞系统结构示意图；

图9为本实用新型实施例二提供的减震平衡系统的结构示意图；

附图标记：

100-减震外缸；

101-减震外缸外螺纹；

200-减震内缸；

201-第一内缸孔区； 202-第二内缸孔区；

203-内缸隔板； 204-第三内缸孔区；

205-第四内缸孔区； 206-单向过流阀；

207-分流孔区； 211-第一腔室；

212-第二腔室； 213-第三腔室；

214-第四腔室；

300-减震转筒；

310-上转筒； 311-第一转筒孔区；

312-第二转筒孔区； 320-下转筒；

321-第三转筒孔区； 322-转筒单向过流孔；

331-第一轴承； 332-第二轴承；

333-第三轴承； 340-第三转筒；

400-转筒驱动系统；

401-第一电机； 402-第二电机；

403-第一转轴； 404-第二转轴；

405-第一转轮； 406-第二转轮；

500-活塞系统；

501-活塞杆； 502-单向过流阀片组件；

503-上浮动活塞； 504-下浮动活塞；

505-主活塞； 506-第一弹簧；

507-第二弹簧； 5031-第一弹簧容纳槽；

5032-第二弹簧容纳槽；

600-车轮连接系统；

601-主弹簧； 602-连接架；

603-车轮连接件；

700-车架高度调节系统；

701-车架连接件； 702-车架高度调节电机；

703-长齿轮； 704-减震外缸齿圈；

705-承载轴承； 706-辅助杆；

707-通孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外，术语“第 一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供的减震器，主要用于汽车减震，包括：减震外缸、减震内缸、减震转筒、转筒驱动系统以及活塞系统；

减震外缸与减震内缸之间形成外腔；减震内缸中空且下端封闭，形成内腔；活塞系统设置于所述内腔中；减震转筒的内径略大于减震内缸的外径，使减震转筒套设在减震内缸外，且减震转筒能够在转筒驱动系统的驱动下，绕所述减震内缸的中心轴旋转；

减震内缸的侧壁上设置至少一个内缸阻尼孔区，减震转筒的侧壁上设置与内缸阻尼孔区全部或部分相对应的转筒阻尼孔区，通过减震转筒的转动，使全部或部分所述内缸阻尼孔区关闭或打开。

这样，根据路面及行驶情况，由车载电脑控制减震转筒的转动，来实现全部或部分所述内缸阻尼孔区关闭或打开，从而调整减震器的阻尼系数，使其接近于临界阻尼，达到弹簧与阻尼理想的耦合效果，更好的适应汽车的减震需求。

一般来说，减震内缸的侧壁上设置至少两个内缸阻尼孔区；其中，内腔通过至少一个内缸阻尼孔区与所述外腔直接连通，减震转筒能够实现至少一个内缸阻尼孔区的关闭或打开。这样可以保证减震转筒在任何状态 下，减震器都可以实现正常的阻尼工作。

一般来说，活塞系统包括活塞杆，以及所述活塞杆由下到上依次穿过的主活塞、下浮动活塞、上浮动活塞和单向过流阀片组件，活塞杆的上端从减震外缸的上端盖穿出，活塞杆的下端从减震外缸的下端盖穿出；其中，单向过流阀片组件和两个浮动活塞均设置于上侧的内腔中，主活塞设置于下侧的内腔中。主活塞与活塞杆固定设置，主活塞能够随活塞杆同步运动；上浮动活塞与下浮动活塞能够沿活塞杆上下相对运动。

活塞杆的两端均通过连接件与车轮连接，减震外缸与车体或车身连接。

单向过流阀片组件设置于分流孔区与所述第一内缸孔区之间的位置，且与减震内缸相对固定设置；单向过流阀片组件与所述上浮动活塞之间，以及上浮动活塞与下浮动活塞之间分别设置弹簧，使两个浮动活塞能够沿所述活塞杆的方向做往复运动。

在减震内缸和减震外缸中填充阻尼液，并充满整个内腔和外腔，不留有空气。主活塞随活塞杆的运动而运动，从而挤压内缸中的阻尼液，根据内缸阻尼孔区的开启情况，推动浮动活塞以不同的速率运动，从而提高弹簧与阻尼的耦合效果。

实施例一

如图1至图5所示，本实施例中的减震器包括：减震外缸100、减震内缸200、减震转筒300、转筒驱动系统400以及活塞系统500；且主弹簧设置在减震外缸100的外部，主弹簧的上端与减震外缸100固接，另一端与车轮轴连接。

减震外缸100与减震内缸200之间形成外腔；减震内缸200中空，形成内腔；活塞系统500设置于所述内腔中；减震转筒300包括上转筒310 和下转筒320，两个转筒的内径均略大于减震内缸200的外径，使两个转筒套设在减震内缸200外。

上转筒310和下转筒320分别通过转动轴承与减震内缸200连接，以实现旋转。例如，可以在上转筒310的上沿、上转筒310和下转筒320之间以及下转筒320的下沿位置分别设置第一轴承331、第二轴承332和第三轴承333，实现上转筒310和下转筒320相对于减震内缸200的旋转。

沿减震内缸200的轴向依次，由上至下设置分流孔区207、第一内缸孔区201、第二内缸孔区202、第三内缸孔区204和第四内缸孔区205，并在内腔中、第二内缸孔区202与第三内缸孔区204之间的位置设置内缸隔板203，将所述内腔分为上内腔和下内腔两部分。

上转筒310套设在减震内缸200的第二内缸孔区202与第三内缸孔区204外部，且上转筒310的侧壁设置与第二内缸孔区202相对应的第一转筒孔区311，以及与第三内缸孔区204相对应的第二转筒孔区312。

下转筒320套设在减震内缸200的第四内缸孔区205外部，且下转筒320的侧壁设置与第四内缸孔区205相对应的第三转筒孔区321；在下转筒320的下部还设置转筒单向过流孔322，并在减震内缸200的侧壁相对应转筒单向过流孔322的位置设置单向过流阀206。

活塞系统500包括活塞杆501，以及由活塞杆501由下到上依次穿过的主活塞505、下浮动活塞504、上浮动活塞503和单向过流阀片组件502。活塞杆501的上端从减震外缸100的上端盖穿出，活塞杆501的下端从减震外缸100的下端盖穿出。活塞杆501的上下两端均通过连接件与车轮部分连接，减震外缸100与车体或车身部分连接。

单向过流阀片组件502设置在减震内缸200的分流孔区207与第一内缸孔区201之间，且单向过流阀片组件502与减震内缸200相对固定设置。 上浮动活塞503和下浮动活塞504均设置于上内腔中，由内缸隔板203进行限位。在单向过流阀片组件502与上浮动活塞503之间设置具有一定硬度的第一弹簧506，在上浮动活塞503与下浮动活塞504之间设置较软的第二弹簧507。主活塞505设置在下内腔中，主活塞505与活塞杆501之间采用固定连接或一体结构，使主活塞505能够随活塞杆501同步运动；上浮动活塞503与下浮动活塞504能够沿活塞杆501上下相对运动。

上浮动活塞503如图6所示。上浮动活塞503的下表面中心位置设置第二弹簧容纳槽5032，上浮动活塞503的上表面边缘位置第一弹簧容纳槽5031。第一弹簧容纳槽5031与第二弹簧容纳槽5032较深，且在轴向具有一段重叠的部分。第一弹簧容纳槽5031与第二弹簧容纳槽5032一是可以保证第一弹簧506与第二弹簧507的纵向位置，使其不会倾斜，避免与减震内缸200的内壁接触；二是可以在不增加减震内缸200长度前提下，适当的增加第一弹簧506与第二弹簧507的长度。

为了提高减震器的阻尼与弹簧的耦合效果，对减震内缸200上的各阻尼孔区有一定的设计要求。沿自上至下的方向，第一内缸孔区201与第三内缸孔区204的孔过流量从上至下逐渐增大；另外，第四内缸孔区205的过流面积及过流量是最大的，它的过流量大于等于主活塞505向上运动时引起的其他一个或多个孔区的过流量的总和，使阻尼液可以及时回流到主活塞505的下方腔室。

转筒驱动系统400包括第一电机401、第二电机402、第一转轴403、第二转轴404、第一转轮405以及第二转轮406。在上转筒310和下转筒320的侧壁上分别设置一段齿条，与第一转轮405或第二转轮406啮合。第一电机401通过第一转轴403带动第一转轮405转动，从而驱动上转筒310旋转；第二电机402通过第二转轴404带动第二转轮406转动，从而驱动 下转筒320旋转。两个电机独立工作，从而实现上转筒310和下转筒320的独立旋转。

优选的，第一转轴403与第二转轴404同轴嵌套设置，可以减小所占用的空间，同时可以简化密封组件。

主活塞505的初始位置位于第三内缸孔区204与第四内缸孔区205之间的位置，下浮动活塞504搭在内缸隔板203上。从而，单向过流阀片组件502与上浮动活塞503之间构成第一腔室211，上浮动活塞503与下浮动活塞504之间构成第二腔室212，下浮动活塞504和主活塞505之间构成第三腔室213，主活塞505与减震内缸200的缸底之间构成第四腔室214。

当车辆直行状态时，主活塞505处在和第三内缸孔区204与第四内缸孔区205之间的第二轴承332齐平的位置，所有孔区在开启状态。当车轮与凸起路面接触上行时，车体与轮胎做相近运动，主活塞505相对减震内缸200向上运动，由第三内缸孔区204向外腔排放阻尼液。随着主活塞505向上运动，第三内缸孔区204面积逐渐缩小，第三腔室213的压力逐渐升高，阻尼液克服第二弹簧507的弹力，推开下浮动活塞504，由第二内缸孔区202加大向外腔的排放量；同时，外腔的阻尼液通过第四内缸孔区205进入第四腔室214，使主弹簧压缩。当车轮行至凸起顶端时，主活塞505停止运动，从而主活塞505对第二腔室212的压力消失，第二弹簧507推动下浮动活塞504与内缸隔板203密闭，阻止阻尼液从第二内缸孔区202流出，此时主活塞505终结上行并改为下行。

当车轮驶过凸起顶端下行时，车轮相对车体做远离向下运动，主活塞505相对减震内缸200向下运动，第四腔室214的阻尼液通过第四内缸孔区205排入外腔，再通过第三内缸孔区204进入第三腔室213。由于此时第三内缸孔区204过流较小，使外腔压力升高，从而实现对主弹簧的抑制弹起 作用。随着主活塞505继续下行，第三内缸孔区204的过流量不断增大，主弹簧的张力不断衰减，此时第三内缸孔区204的过流面积和与主弹簧压缩伸张量成反比例关系，并且使主弹簧变量与阻尼液在单位时间内接近常数值，从而给主弹簧一个临界阻尼值。

当车辆行至凹下路面下行时，车轮相对车体做远离运动，主活塞505相对减震内缸200向下运动，第三内缸孔区204的过流孔面积总和接近主活塞505截面面积，第四内缸孔区205的过流面积总和远远大于主活塞505的截面面积，从而保证主活塞505在第四内缸孔区205区间运动，实现最大限度的无阻尼状态，不干涉主弹簧的快速伸张，实现车轮快速行至凹下路面的底部且不失去主弹簧对车体的支撑的目的。上行同理无阻尼，因所有运动物体在行至凹下路面车身完全是瞬间失重状态，失重感的大小取决于主弹簧的伸张后所剩的支撑力(目前车辆采用的主弹簧，伸张行程不够加之还存在阻尼，从而造成轮胎瞬间离地)。故在此为保证主弹簧更快速运动，使车体获得最大支撑，在此做无阻尼的设计。

当汽车行至弯道时，离心力的作用会使车辆重心向外移，内侧减震器的主弹簧将失去一定的重量慢慢伸张，汽车底盘将是慢慢抬起的趋势。此时需要将下转筒320提前转动关闭：此时主活塞505的设计运动范围应往返于第三内缸孔区204的区间内，但有很大的不确定性。当主活塞505运动至第二轴承332的下方且第四内缸孔区205关闭时，第四腔室214与第三腔室213隔断不能贯通，会使阻尼液不流动，造成主活塞505卡死，因此本设计存在单向过流阀206。当车轮与车体做相近运动时，主活塞505相对减震内缸200向上运动，使主活塞505上部以及外腔压力升高，推动阻尼液经过单向过流阀206进入第四腔室214，且主活塞505持续上行离开第四内缸孔区205在第三内缸孔区204工作。主活塞505在第三内缸孔区204 做往返运动，阻尼液经过第三内缸孔区204的部分孔区及第二轴承332的缝隙往返进出第三腔室213和第四腔室214。第四内缸孔区205不能向外腔排放阻尼液，促使主活塞505不能相对减震内缸200向下运动，也就阻止了主弹簧的伸张对车体的抬起趋势，保证在整个弯道不管车辆速度如何车体离地高度不变减震效果也不会改变。

对于外侧减震器来说，外侧减震器的主弹簧将承接内侧离心力转移过来的内侧减震器的主弹簧逐渐减少的重量，因此将造呈外侧减震器的主弹簧被大幅压缩，车体大幅下沉，主活塞505相对减震内缸200具有大幅向上的趋势。所有快速运动车辆在弯道中，外侧减震器的主弹簧要承受整车约百分之六十以上的重量，本技术追求最大的减震效果使用超大行程超软弹簧，满足车辆在过凸起路面瞬间压缩弹簧长度等于或接近凸起路面高度的目标，外侧主弹簧不能承受内侧离心力转移过来的重量，所以外侧主弹簧将会有大幅压缩车身并大幅下沉倾斜的趋势，这是目前车辆不能使用超软弹簧的一大不可克服的原因。

为了阻止这种趋势，上转筒310转动关闭，使第二内缸孔区202和第三内缸孔区204封闭，实现第二内缸孔区202和第三内缸孔区204所对应区域内的内腔保压。当这种趋势发生时，离心力叠加的重量作用在主活塞505，使第二内缸孔区202和第三内缸孔区204这段区域内的内缸油液压力传递给下浮动活塞504和上浮动活塞503，使第一弹簧506受力，协同主弹簧承载车重来保证车身不侧倾。此时当外侧遇有凸起路面上行时，主活塞505相对减震内缸200向上运动，并在阻尼液的作用下使下浮动活塞504从动，主活塞505和下浮动活塞504之间相对距离不改变并同时上下，阻尼液推动上浮动活塞503上移并压缩第一弹簧506，第一腔室211缩小，阻尼液从第一内缸孔区201排出至外腔；随着继续上坡，主活塞505和上浮动 活塞503同速继续上行，压缩第一弹簧506，造成第一内缸孔区201过流面积减小，从而第一腔室211压力升高，推开单向过流阀片组件502，使阻尼液从分流孔区207排出进入外腔。主活塞505的上行使第四腔室214增大，外腔的阻尼液通过第四内缸孔区205进入第四腔室214。

当车轮上行至凸起顶端，主活塞505静止一瞬间，第一腔室211内无压，分流孔区207停止排放阻尼液，单向过流阀片组件502阻止分流孔区207排出的阻尼液，在主活塞505下行时原路返回，至此上行结束。

当越过凸起顶端下行时，单向过流阀片组件502关闭且分流孔区207封闭，主弹簧随车轮下行相对远离车体，向下运动的主活塞505也相对减震内缸200向下运动，阻尼液只能从第一内缸孔区201区通过进入第一腔室211，相对应的第一弹簧506和主弹簧均储存了巨大的压缩力，此时第一内缸孔区201给出很小的过流量，第一弹簧506的伸张力推动上浮动活塞503、下浮动活塞504和主活塞505相对减震内缸200有向下运动趋势，由于第一内缸孔区201过流较小，从而造成第四腔室214连同外腔压力升高，第一弹簧506和主弹簧张力大且第一内缸孔区201过流小，相互制约相互作用的结果得到精确的阻尼值，保证主活塞505和活塞杆501所需要运动速度，满足汽车安全平稳众多技术指标。

综上，通过在不同情况对上下两个转筒的不同操作，使减震器能满足各种路况下的减震需求，减震器的阻尼系数始终接近临界阻尼，达到弹簧与阻尼理想的耦合效果，更好的适应了汽车的减震需求。

在本实施例的另一个方案中，可以参照过弯内侧减震器及过弯外侧减震器的结构，使其只具有一个上转筒或一个下转筒以及各自相对应的减震内缸结构，从而满足某单一状态的减震需要。

在本实施例的另一个方案中，以上转筒310以及上转筒310对应的所 述减震内缸外壁部分(即包括第二内缸孔区202及第三内缸孔区204)为一个基本单元，并设置至少两个依次连通的基本单元；各基本单元中的转筒部分均能够独立转动。

在所述内腔中，每两个所述基本单元之间分别由内缸隔板分隔开，并在每个所述基本单元所对应的内腔中设置一个所述上浮动活塞和一个所述下浮动活塞；在所述内缸隔板与所述上浮动活塞之间，以及所述上浮动活塞与所述下浮动活塞之间分别设置弹簧。本实施例中，下浮动活塞和单向过流阀片组件都具有单向过流的作用，但下浮动活塞可以随主活塞上下浮动，而单向过流阀片组件只是在受到压力时可使阀片变形过流，无压力时回复变形不过流，并不能随主活塞上下运动。

以两个基本单元为例，如图6和图7所示，该减震器还包括第三转筒340。这样，可以有选择性的关闭上转筒310和第三转筒340中的一个或两个，从而更大范围的调节减震器的硬度。

进一步的，在车辆过弯时，先关闭上转筒310承重，而在过弯过程中，随着车辆的转向角的增大、速度的增减或者弯道角度的增大，都会再次增加车辆外侧弹簧载荷，此时需要关闭增设的第三转筒340进行承重，工作原理同上，在此不做赘述。另外刹车力作用于减震器时，与外弯道减震工作原理相同。

实施例二

如图8所示，该减震平衡系统包括实施例一中所述的减震器，还包括车轮连接系统600与车架高度调节系统700。

车轮连接系统600包括主弹簧601、连接架602以及车轮连接件603；连接架602为横置的“U”形结构，减震器的活塞系统500的两端分别与连 接架602的两个悬臂连接，车轮连接件603与连接架602固接，主弹簧601套设在减震器的减震外缸100外部，且主弹簧601的下端与连接架602的下悬臂抵接。

车架高度调节系统700包括车架连接件701、车架高度调节电机702、长齿轮703、减震外缸齿圈704和承载轴承705，减震外缸100设置减震外缸外螺纹101；车架连接件701与长齿轮703的转轴连接，且车架连接件701与减震外缸100固接。

减震外缸齿圈704的内圈与减震外缸外螺纹101配合，车架高度调节电机702与长齿轮703连接，且长齿轮703与减震外缸齿圈704的外齿轮啮合，使减震外缸齿圈704与长齿轮703啮合转动的同时，能够沿所述长齿轮703的轴向做直线运动。

承载轴承705套设在减震外缸100外部，且主弹簧601的上端与承载轴承705的下表面抵接，将承载轴承705的上表面抵接于减震外缸齿圈704的下表面。

另外，在车架高度调节系统700上还设置了至少一个与减震外缸100平行的通孔707，且通孔707与车架连接件701分居车架高度调节系统700的两侧。设置与通孔707相对应的辅助杆706，使辅助杆706穿过各个通孔707，且辅助杆706的两端分别与连接架602的两个悬臂固定连接。通过辅助杆706的作用，可以限制车架高度调节系统700的水平转动，使其仅能在竖直方向运动。

在有外部载荷作用到车体上时(比如增加负重)，车架连接件701将带动减震外缸100向下运动，压缩主弹簧601，此时，汽车底盘将被压低，通过能力和安全性变差。

在车架连接件701与车轮连接件603的相对位置发生变化时，车架高 度调节电机702带动长齿轮703及减震外缸齿圈704转动，减震外缸齿圈704沿减震外缸100的侧壁向下运动，进一步压缩主弹簧601，同时将减震外缸100及车架连接件701顶起，使车架连接件701与车轮连接件603间的高度差回复到初始状态，从而保证车身的高度。在外部载荷消失后，车架高度调节电机702带动长齿轮703及减震外缸齿圈704反向转动，减震外缸100及车架连接件701下降，使车架连接件701与车轮连接件603间的高度差依然保持在初始状态。

综上，该减震平衡系统能够根据车身的载荷自动调整车架相对于车轮轴的高度，使车身始终保持在一定高度的平稳状态，提高乘坐时的舒适性，也能够使车辆在行驶中始终保持在一个良好的形态。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种减震器，用于汽车减震，其特征在于，包括：减震外缸、减震内缸、减震转筒、转筒驱动系统以及活塞系统；所述减震外缸与所述减震内缸之间形成外腔；所述减震内缸中空，形成内腔；所述活塞系统设置于所述内腔中；

在所述减震内缸的侧壁上由上至下依次设置分流孔区、第一内缸孔区、第二内缸孔区、第三内缸孔区和第四内缸孔区，并在所述内腔中、所述第二内缸孔区与所述第三内缸孔区之间的位置设置内缸隔板，将所述内腔分为上下两侧；

所述减震转筒的内径略大于所述减震内缸的外径，使所述减震转筒套设在所述减震内缸外；所述减震转筒包括上转筒和下转筒，所述转筒驱动系统能够驱动所述上转筒和所述下转筒绕所述减震内缸的中心轴独立转动；

所述上转筒套设在所述减震内缸的第二内缸孔区与所述第三内缸孔区外部，且所述上转筒的侧壁设置与所述第二内缸孔区相对应的第一转筒孔区，以及与所述第三内缸孔区相对应的第二转筒孔区；所述下转筒套设在所述减震内缸的第四内缸孔区外部，且所述下转筒的侧壁设置与所述第四内缸孔区相对应的第三转筒孔区；通过所述上转筒或下转筒的转动，关闭或打开相应的内缸孔区；

在所述下转筒上设置转筒单向过流孔，并在所述减震内缸的侧壁相对应所述转筒单向过流孔的位置设置单向过流阀；

所述活塞系统包括活塞杆，以及所述活塞杆由下到上依次穿过的主活塞、下浮动活塞、上浮动活塞和单向过流阀片组件，所述活塞杆的上端从所述减震外缸的上端盖穿出，所述活塞杆的下端从所述减震外缸的下端盖穿出；其中，所述单向过流阀片组件和两个所述浮动活塞均设置于上侧的 所述内腔中，所述主活塞设置于下侧的所述内腔中；

所述单向过流阀片组件设置于所述分流孔区与所述第一内缸孔区之间的位置，且与所述减震内缸相对固定设置；所述单向过流阀片组件与所述上浮动活塞之间，以及所述上浮动活塞与所述下浮动活塞之间分别设置弹簧；

所述主活塞与所述活塞杆固定设置，所述主活塞能够随所述活塞杆同步运动；所述上浮动活塞与所述下浮动活塞能够沿所述活塞杆上下相对运动。

2.根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，以所述上转筒以及所述上转筒对应的所述减震内缸外壁部分为一个基本单元，并设置至少两个依次连通的所述基本单元；各所述基本单元中的转筒部分均能够独立转动；

在所述内腔中，每两个所述基本单元之间分别由内缸隔板分隔开，并在每个所述基本单元所对应的内腔中设置一个所述上浮动活塞和一个所述下浮动活塞；在所述内缸隔板与所述上浮动活塞之间，以及所述上浮动活塞与所述下浮动活塞之间分别设置弹簧。

3.根据权利要求1或2所述的减震器，其特征在于，所述上浮动活塞的上表面边缘位置和下表面中心位置分别设置弹簧容纳槽，且两个所述弹簧容纳槽在轴向具有一段重叠的部分。

4.根据权利要求1或2所述的减震器，其特征在于，所述主活塞与所述活塞杆之间采用固定连接或一体结构。

5.根据权利要求1或2所述的减震器，其特征在于，沿自上至下的方向，所述第一内缸孔区与所述第三内缸孔区的孔过流量逐渐增大。

6.根据权利要求1或2所述的减震器，其特征在于，所述转筒驱动系统包括与所述减震转筒相匹配的能够相互独立工作的电驱装置，所述电驱装置包括电机、转轴以及转轮；所述减震转筒的外壁设置与所述转轮啮 合的齿条；

在所述减震转筒包括多个转筒时，所述电驱装置的数量与所述转筒相对应，以驱动各所述转筒独立转动。

7.根据权利要求6所述的减震器，其特征在于，所述电机均安装于所述减震外缸的外壁上。

8.根据权利要求1或2所述的减震器，其特征在于，所述减震转筒通过轴承与所述减震内缸的外壁连接。

9.一种减震平衡系统，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述的减震器，还包括车轮连接系统与车架高度调节系统；

所述车轮连接系统包括主弹簧、连接架以及车轮连接件；所述减震器的活塞系统的两端分别与连接架连接，所述车轮连接件与所述连接架固接，所述主弹簧套设在所述减震器的减震外缸外部，且所述主弹簧的下端与所述连接架抵接；

所述车架高度调节系统包括车架连接件、车架高度调节电机、长齿轮、减震外缸齿圈和承载轴承，所述减震外缸设置外螺纹；所述车架连接件与所述长齿轮连接，且车架连接件与减震外缸固接；

所述减震外缸齿圈的内圈与所述减震外缸的外螺纹配合，所述车架高度调节电机与所述长齿轮连接，且所述长齿轮与所述减震外缸齿圈的外齿轮啮合，使所述减震外缸齿圈与所述长齿轮啮合转动的同时，能够沿所述长齿轮的轴向做直线运动；

所述承载轴承套设在所述减震外缸外部，且所述主弹簧的上端与所述承载轴承的下表面抵接，将所述承载轴承的上表面抵接于所述减震外缸齿圈的下表面。

10.根据权利要求9所述的减震平衡系统，其特征在于，在所述车架高度调节系统上还设置了至少一个与所述减震外缸平行的通孔；设置与所述通孔相对应的辅助杆，使所述辅助杆穿过各个所述通孔，且所述辅助杆 的两端分别与所述连接架的两个悬臂固定连接，以限制所述车架高度调节系统的水平转动。