CN206277915U - 液压互锁单元及使用该单元的悬架系统、车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压互锁单元及使用该单元的悬架系统、车辆。液压互锁单元包括两个液压缸，两液压缸分别对应车架不同侧的车轮，两液压缸中任一个的上腔室分别通过互锁油管连接另一个的下腔室，互锁油管上连有蓄能器，两互锁油管之间连接有切换机构，切换机构包括阀体，阀体内设有桥接连通两互锁油管的过流通道，过流通道内装配有阀芯。本实用新型中两互锁油管通过切换机构相连，在阀芯的控制下实现截断和连通，车辆平稳行驶中车轮小幅度跳动的情况时，因切换机构将两互锁油管连通，液压互锁单元中任一液压缸的上、下腔室将通过互锁油管和切换机构保持连通，使液压油从高压侧压动到低压侧，从而减少了正常行驶中车轮小幅度跳动时液压缸刚度。

Description

液压互锁单元及使用该单元的悬架系统、车辆

技术领域

本实用新型涉及一种液压互锁单元及使用该单元的悬架系统、车辆。

背景技术

目前，随着国内路况改善以及人们对乘车舒适性需求不断提升，悬架弹簧的刚度特性越来越低，然后较低的悬架刚度会使车辆侧倾角刚度和俯仰角刚度变低，带来车辆抗侧倾与抗俯仰差的问题。现有车辆普遍采用横向稳定杆来提高侧倾角刚度，然而在俯仰角刚度方面因轴距和布置空间的问题，无法简单的通过稳定杆来提高俯仰角刚度，因此有人提出的用液压系统来提高俯仰角刚度的方法，如中国专利文献CN 103434363 A公开的一种防俯仰防侧倾液压互联悬架系统，包括安装于各车轮和车架之间的液压缸，各液压缸中左前轮液压缸和右后轮液压缸组成一个互锁单元，右前轮液压缸和左后轮组成一个互锁单元，且左前轮液压缸和右前轮液压缸组成的前轮液压缸的上腔室连接左后轮液压缸和右后轮液压缸组成的后轮液压缸的下腔室，前轮液压缸的下腔室连接后轮液压缸的上腔室，同时各液压缸之间呈现交叉连接，即左前轮液压缸与右后轮液压缸相连，右前轮液压缸与左后轮液压缸相连，并在各液压缸之间的油管上均装配有蓄能器，以在车辆发生侧倾和俯仰时，通过蓄能器提高液压缸被压缩腔室的压力，阻止车辆发生大角度的侧倾和俯仰。但这种液压互锁悬挂系统中，在车辆正常行驶时车轮小幅度的跳动会引起附加的刚度，即各车轮小幅度跳动时，蓄能器同样会增大相应被压缩腔室的压力，使得对应液压缸的刚度增大，也就使得车轮跳动力更多的传递到车架上，对驾驶舒适性带来损失，这种简单的互联结构无法实现舒适性的兼顾。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种减少正常行驶中车轮小幅度跳动时液压缸刚度的液压互锁单元，同时还提供了一种使用该液压互锁单元的悬架系统和使用该悬架系统的车辆。

为了实现以上目的，本实用新型中液压互锁单元的技术方案如下：

液压互锁单元，包括用于安装在车轮和车架之间的两个液压缸，两液压缸分别对应车架不同侧的车轮，两液压缸中任一个的上腔室分别通过互锁油管连接另一个的下腔室，互锁油管上连有用于补偿车轮跳动时产生体积差的蓄能器，两互锁油管之间连接有切换机构，切换机构包括阀体，阀体内设有用于桥接连通两互锁油管的过流通道，过流通道内装配有用于在车速增减和/或车架侧倾时关闭过流通道、在车速平稳和/或车架水平时打开过流通道的阀芯。

阀芯转动装配在阀体上，并在阀芯的下侧连接有下端悬空的摆杆，摆杆用于在车速平稳和/或车架水平时处于自然状态、在车速增减和/或车架侧倾时带动阀芯摆动而处于关闭位。阀芯通过摆杆的带动下运动，这样在车辆行驶过程中出现车速增减和/或车架侧倾的情况下，摆杆在自重作用下会迅速做出反应，相比现有技术固定的连接形式，本实用新型中切换机构能够实现车辆平稳行驶时更好的舒适性和车速增减和/或车架侧倾时快速锁止。

阀芯的转动轴线为以下两种方式中任一种：

1，在两液压缸分别对应车架左方或右方的前后两侧车轮时，阀芯的转动轴线沿左右延伸；

2，在两液压缸分别对应车架的车头或车尾的左右两侧的车轮时，阀芯的转动轴线沿前后延伸。

摆杆的上端连接在阀芯上，摆杆的下端连接有悬空在切换机构下方的配重。

切换机构有两个、并分处于靠近两液压缸的位置处。

两液压缸的上、下腔室中至少一腔室的油口上连接有串接在对应互锁油管上的阻尼阀，阻尼阀处于液压缸和切换机构之间。在液压缸的油口上连接有阻尼阀，该阻尼阀能够从液压缸的高压侧腔室中流出和/或对流入液压缸的低压侧腔室的液压油产生阻尼作用，以吸收车轮跳动所产生的冲击，起到减振器的作用，以保证该液压互锁单元既能实现防俯仰和/或防侧倾的作用，又能起到液压减震的作用。

本实用新型中悬架系统的技术方案如下：

悬架系统，包括用于连接在不同侧车轮之间的液压互锁单元，液压互锁单元包括用于安装在车轮和车架之间的两个液压缸，两液压缸分别对应车架不同侧的车轮，两液压缸中任一个的上腔室分别通过互锁油管连接另一个的下腔室，两互锁油管之间连接有切换机构，切换机构包括阀体，阀体内设有用于桥接连通两互锁油管的过流通道，过流通道内装配有用于在车速增减和/或车架侧倾时关闭过流通道、在车速平稳和/或车架水平时打开过流通道的阀芯。

阀芯转动装配在阀体上，并在阀芯的下侧连接有下端悬空的摆杆，摆杆用于在车速平稳和/或车架水平时处于自然状态、在车速增减和/或车架侧倾时带动阀芯摆动而处于关闭位。阀芯通过摆杆的带动下运动，这样在车辆行驶过程中出现车速增减和/或车架侧倾的情况下，摆杆在自重作用下会迅速做出反应，相比现有技术固定的连接形式，本实用新型中切换机构能够实现车辆平稳行驶时更好的舒适性和车速增减和/或车架侧倾时快速锁止。

切换机构有两个、并分处于靠近两液压缸的位置处。

本实用新型中车辆的技术方案如下：

车辆，包括车架及其上通过悬架系统连接的车轮，悬架系统包括连接在不同侧车轮之间的液压互锁单元，液压互锁单元包括安装在车轮和车架之间的两个液压缸，两液压缸分别对应车架不同侧的车轮，两液压缸中任一个的上腔室分别通过互锁油管连接另一个的下腔室，互锁油管上连接有蓄能器以补偿车轮跳动时活塞杆产生的体积差，两互锁油管之间连接有切换机构，切换机构包括阀体，阀体内设有用于桥接连通两互锁油管的过流通道，过流通道内装配有用于在车速增减和/或车架侧倾时关闭过流通道、在车速平稳和/或车架水平时打开过流通道的阀芯。

本实用新型中两互锁油管通过切换机构相连，并在切换机构中阀芯的控制下实现截断和连通，这样在车辆平稳行驶中车轮小幅度跳动的情况时，因切换机构将两互锁油管连通，所以液压互锁单元中任一液压缸的上、下腔室将通过互锁油管和切换机构保持连通，使得液压缸的活塞随着车轮跳动而将液压油从高压侧压动到低压侧，不会阻碍车轮的正常跳动，从而减少了正常行驶中车轮小幅度跳动时液压缸刚度，避免液压缸将车轮和车架刚性连接所带来的颠簸感。

附图说明

图1是本实用新型的车辆的实施例1中液压互锁单元的结构示意图；

图2是图1中切换机构在自然状态下的结构示意图；

图3是图1中切换机构在摆动状态下的结构示意图；

图4是图1中液压互锁单元在切换机构断开状态下的原理示意图；

图5是本实用新型的车辆的实施例2中液压互锁单元的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型中车辆的实施例1：如图1至图4所示，该车辆包括车架及其上通过悬架系统连接的车轮，该悬架系统是一种适用于四轮车辆的自适应抗俯仰液压互联系统，由两组对称设置在车架左右两侧的液压互锁单元组成。

液压互锁单元包括分别安装在前后两车轮和车架之间的两个液压缸101，该液压缸101的腔室被活塞分别为上、下腔室，且两液压缸101中任一个的上腔室分别通过互锁油管连接另一个的下腔室，以使两液压缸101的上、下腔室相互的交叉连通，即两液压缸101中前轮液压缸的上腔室通过第一互锁油管连接后轮液压缸的下腔室，后轮液压缸的上腔室通过第二互锁油管连接前轮液压缸的上腔室，第一、二互锁油管相互交叉设置。两互锁油管上分别连接有蓄能器105，用于补偿车轮跳动时产生的体积差。两互锁油管104之间又连接有切换机构102，切换机构102有两个、并分处于靠近两液压缸101的位置处。切换机构102包括开关阀门及其两端连接的切换油管，开关阀门的两端阀口通过切换油管分别连接在两互锁油管104上。开关阀门包括桥接在两切换油管之间的阀体1021，阀体1021上开设有连通两切换油管的管口的过流通道，该过流通道具有自前向后依次相接的前过流孔、节流腔和后过流孔，前过流孔和后过流孔为同轴相对设置的通孔，节流腔为沿左右延伸的圆柱状腔室，并在节流腔内绕左右延伸的轴线转动装配有阀芯1022，阀芯1022上开设有与前过流孔和后过流孔等径的节流孔，节流孔沿阀芯1022的径向延伸，该节流孔在阀芯1022的转动行程中具有串接在前过流孔和后过流孔之间的打开位以及相对于前节流孔和后过流孔错位的关闭位。阀体1021上还开设有处于节流腔下方的摆动开口，摆动开口为上小下大的锥形开口，且摆动开口讲节流腔室和外界连通，摆动开口内穿装有连接在阀芯1022下方的摆杆1023，摆杆1023的上端连接在阀芯1022上，摆杆1023的下端从摆动开口中穿出、并悬空于阀体1021的下方，并在摆杆1023的下端连接有悬空在阀芯1022西方的配重1024，该配重1024为惯性球，惯性球的秋心、摆杆1023的轴线和阀芯1022的轴心处于同一直线上。

两液压缸101的上、下腔室的油口上均连接有串接在对应互锁油管104上的阻尼阀103，阻尼阀103处于液压缸101和切换机构102之间。

本实施例的悬架系统中两液压互锁单元结构相同，液压互锁单元中液压缸101可代替原车上的减振器，连接在车架和车轮之间，传递车架和车轮之间的作用力；液压缸101为双作用液压缸，上、下腔室均有油口，两液压缸101的上、下油口交叉连接，阻尼阀103与液压缸101通过油口连接，切换机构102与液压缸101的上、下油口通过互锁油管104相连接，可实现上、下油口的接通与关闭。开关阀门的阀体1021对摆杆1023有限位功能，当车辆紧急加速或制动时，惯性球在惯性力的作用下发生摆动，通过摆杆1023带动转阀转动，使转阀所在油路由打开状态变为关闭状态，实现油路连接方式的转变。

车辆正常行驶状态时，切换机构102状态为图3所示状态，所有管路处于连同状态，悬架系统不起抗俯仰效果，配合阻尼阀103使用，与普通减振器功能一样，不产生附加的刚度；当车辆发生紧急制动或紧急加速时，由于惯性力的作用，惯性球将通过摆杆1023带动阀芯1022转动，使切换机构102所在油路关闭，此时的油路连接状态为图4所示的抗俯仰连接状态，使车辆具有更好的抗俯仰特性，保证车辆的行驶安全性和舒适性能。

本实用新型中车辆的实施例2：如图5所示，液压缸201、互锁油管204、蓄能器205和切换机构202的布置形式均与实施例1相同，区别仅在于，整个油路上均未设置阻尼阀，使得悬架系统不起的减振器的作用，这样可在车架和车轮之间另外设置减振器，该减振器可与本实施例的悬架系统并联使用；至于悬架系统的抗俯仰工作原理，与实施例1相同，在此不再赘述。

在上述实施例中，悬架系统的液压互锁单元使用在前后车轮之间，以实现抗俯仰的作用，在其他实施例中，该液压互锁单元也可以使用在左右车轮之间，以实现抗侧倾的作用，此时开关阀的阀芯需采用绕前后延伸的轴线旋转的方式；当然该悬架系统中两液压互锁单元也可以采用交叉布置的方式，即一液压互锁单元使用在左前车轮和右后车轮之间，另一液压互锁单元使用在右前车轮和左后车轮之间，这样该悬架系统既可以实现抗俯仰，也可以实现抗侧倾，此时开关阀的阀芯可以采用两端口在前后方向和/或左右方向错位的方式，对应的阀体两端阀口也需要在对应方向错位，以保证阀芯在水平面内任意转动都会使得过流通道截断。另外，液压互锁单元中切换机构的开关阀门既可以通过油管连接在两互锁油管之间，也可以直接将阀口连接在两互锁油管之间，至于开关阀门的具体类型，既可以选用上述实施例中摆杆式，也可以采用电磁先导阀、液压先导阀等，至于开关阀门的控制信号的来源可选用加速度传感器、位移传感器等。

本实用新型中悬架系统的实施例：本实施例中悬架系统的结构与上述实施例中悬架系统的结构相同，因此不再赘述。

本实用新型中液压互锁单元的实施例：本实施例中液压互锁单元的结构与上述实施例中液压互锁单元的结构相同，因此不再赘述。

Claims (10)

1.液压互锁单元，包括用于安装在车轮和车架之间的两个液压缸，两液压缸分别对应车架不同侧的车轮，两液压缸中任一个的上腔室分别通过互锁油管连接另一个的下腔室，其特征在于，两互锁油管之间连接有切换机构，切换机构包括阀体，阀体内设有用于桥接连通两互锁油管的过流通道，过流通道内装配有用于在车速增减和/或车架侧倾时关闭过流通道、在车速平稳和/或车架水平时打开过流通道的阀芯。

2.根据权利要求1所述的液压互锁单元，其特征在于，阀芯转动装配在阀体上，并在阀芯的下侧连接有下端悬空的摆杆，摆杆用于在车速平稳和/或车架水平时处于自然状态、在车速增减和/或车架侧倾时带动阀芯摆动而处于关闭位。

3.根据权利要求2所述的液压互锁单元，其特征在于，阀芯的转动轴线为以下两种方式中任一种：

在两液压缸分别对应车架左方或右方的前后两侧车轮时，阀芯的转动轴线沿左右延伸；

在两液压缸分别对应车架的车头或车尾的左右两侧的车轮时，阀芯的转动轴线沿前后延伸。

4.根据权利要求2所述的液压互锁单元，其特征在于，摆杆的上端连接在阀芯上，摆杆的下端连接有悬空在切换机构下方的配重。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的液压互锁单元，其特征在于，切换机构有两个、并分处于靠近两液压缸的位置处。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的液压互锁单元，其特征在于，两液压缸的上、下腔室中至少一腔室的油口上连接有串接在对应互锁油管上的阻尼阀，阻尼阀处于液压缸和切换机构之间。

7.悬架系统，包括用于连接在不同侧车轮之间的液压互锁单元，液压互锁单元包括用于安装在车轮和车架之间的两个液压缸，两液压缸分别对应车架不同侧的车轮，两液压缸中任一个的上腔室分别通过互锁油管连接另一个的下腔室，其特征在于，两互锁油管之间连接有切换机构，切换机构包括阀体，阀体内设有用于桥接连通两互锁油管的过流通道，过流通道内装配有用于在车速增减和/或车架侧倾时关闭过流通道、在车速平稳和/或车架水平时打开过流通道的阀芯。

8.根据权利要求7所述的悬架系统，其特征在于，阀芯转动装配在阀体上，并在阀芯的下侧连接有下端悬空的摆杆，摆杆用于在车速平稳和/或车架水平时处于自然状态、在车速增减和/或车架侧倾时带动阀芯摆动而处于关闭位。

9.根据权利要求7或8所述的悬架系统，其特征在于，切换机构有两个、并分处于靠近两液压缸的位置处。

10.车辆，包括车架及其上通过悬架系统连接的车轮，悬架系统包括连接在不同侧车轮之间的液压互锁单元，液压互锁单元包括安装在车轮和车架之间的两个液压缸，两液压缸分别对应车架不同侧的车轮，两液压缸中任一个的上腔室分别通过互锁油管连接另一个的下腔室，其特征在于，两互锁油管之间连接有切换机构，切换机构包括阀体，阀体内设有用于桥接连通两互锁油管的过流通道，过流通道内装配有用于在车速增减和/或车架侧倾时关闭过流通道、在车速平稳和/或车架水平时打开过流通道的阀芯。