CN207565264U - 一种刚度可变的减振系统及具有该减振系统的汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种刚度可变的减振系统及具有该减振系统的汽车。所述减振系统包括悬架弹簧、悬架弹簧上支座和悬架弹簧下支座，其特征在于，悬架弹簧上支座和悬架弹簧下支座之间安装有减振装置，所述减振装置包括两组通过下拉线连动的减振组件，所述减振组件包括用于为悬架弹簧补充刚度的支撑套筒，用于移动所述减振组件的滑动件以及用于牵拉所述减振组件的主动牵拉件和被动牵拉件，使得汽车在转弯时，被压缩一侧的减振组件移动至悬架弹簧侧部为所述悬架弹簧补充刚度，当汽车恢复直行时，所述减振组件复位，悬架弹簧起到竖直减振的作用，从而使得悬架弹簧的刚度可变，进而使设置有该减振系统的汽车兼具合适性和操稳性。

Description

一种刚度可变的减振系统及具有该减振系统的汽车

技术领域

本实用新型属于汽车减振领域，特别涉及一种刚度可变的减振系统。

背景技术

汽车的性能通过两个重要的指标来反映，舒适性和操作稳定性(操稳性)。舒适性是指汽车在行驶过程中车内人员感受到平稳舒适，而操稳性是指在转弯时汽车具有较小侧倾。舒适性和操稳性越高，汽车的性能越佳。而汽车的舒适性和操稳性都是通过汽车底盘系统中的减振系统来实现的。

减振系统包括横向稳定杆系统，横向稳定杆通过两根悬架弹簧连接在悬架上方。当汽车直行遇有不平路面时，悬架弹簧利用其弹性形变吸收垂直方向的振动，以此来提供驾乘的舒适性。由于悬架弹簧在竖直方向可压伸幅度越大，减振效果越好，因此，舒适性需要悬架弹簧在竖直方向具有较大的可压伸幅度，即，较小的刚度。而在汽车转弯时，外侧悬架弹簧被压缩，内侧悬架弹簧被拉伸，因此，需要具有较高刚度的悬架弹簧才能保证汽车具有较强的操稳性。然而，悬架弹簧的刚度不可变，所以，汽车很难满足同时具有良好舒适性和操稳性的要求。具体来讲，如果增加悬架弹簧的刚度，就会降低竖直方向的舒适度；如果降低悬架弹簧的刚度，在转弯时的侧倾又加重。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种刚度可变的减振系统及设置有该减振系统的汽车，该减振装置在汽车行驶时具有较大的竖直方向可压伸幅度，同时在汽车转弯时还能够提供足够的刚度，以解决汽车不能同时具有较高舒适性和较高操稳性的问题。

为解决上述问题，本申请提供以下几个方面：

第一方面，本申请提供一种减振系统，所述减振系统包括悬架弹簧1、悬架弹簧上支座2和悬架弹簧下支座3，在悬架弹簧上支座2和悬架弹簧下支座3之间安装有减振装置，所述减振装置包括两组通过下拉线101连动的减振组件，

所述减振组件包括两个平行设置的导向件4，在所述导向件4之间设置有支撑套筒5，在所述支撑套筒5外部设置有可沿所述导向件4往复运动的滑动件6，在所述支撑套筒5中穿设有纵向移动挡块7，所述纵向移动挡块7的顶端伸出所述支撑套筒5的顶端，所述纵向移动挡块7可在所述支撑套筒5内沿纵向往复运动，在所述支撑套筒5外部还设置有用于使所述支撑套筒5保持在预设位置的复位件8，在所述支撑套筒5的外壁上还设置有主动牵拉件9和被动牵拉件10。

在汽车行驶过程中，所述减振组件位于悬架弹簧上支座的外侧，汽车通过悬架弹簧来减振，当汽车转弯时，被拉伸一侧的悬架弹簧上支座牵拉同侧的主动牵拉件，使得同侧的减振组件向悬架弹簧移动，从而通过下拉线牵拉动另一侧减振组件中的被动牵拉件，进而使得另一侧的减振组件也向悬架弹簧的方向移动，卡夹于悬架弹簧上支座和悬架弹簧下支座之间，为悬架弹簧提供支撑力，最大可能地减小悬架弹簧的弯曲，减小汽车在转弯时的侧倾，提高汽车的操稳性。从而解决如果追求舒适性则会侧倾加重，如果追求小侧倾又会使舒适性降低的矛盾。

在一种可能的实现方式中，所述导向件4包括竖直支撑板41和设置于所述竖直支撑板41上的导向槽42。所述导向件4设置于所述悬架弹簧下支座3的顶面上，所述导向槽42平行于所述悬架弹簧下支座3，其一端设置于所述悬架弹簧上支座2外侧的下方，另一端延伸至所述悬架弹簧上支座2内侧的下方，使得所述支撑套筒能够移动至所述悬架弹簧上支座下方，卡夹于所述悬架弹簧上支座和所述悬架弹簧下支座之间，从而补偿弹簧的刚度。

在另一种可能的实现方式中，所述滑动件6包括固定设置于所述支撑套筒5外壁上的轴61和设置于所述轴61外端的轴承62，所述轴承62安装于所述导向槽42中。从而带动所述支撑套筒5沿所述导向槽42往复滑动。

在另一种可能的实现方式中，所述纵向移动挡块7包括由上至下依次层压的弹性挡块71和刚性挡块72。使得所述减振组件在卡夹于所述悬架弹簧上支座和所述悬架弹簧下支座之间时，所述弹性挡块71能够缓冲所述悬架弹簧上支座对所述纵向移动挡块7产生的压力，延长悬架弹簧上支座和悬架弹簧下支座以及所述减振组件的使用寿命。

可选地，所述弹性挡块71的横截面与所述刚性挡块的横截面相同。

可选地，所述弹性挡块71的厚度与所述刚性挡块的厚度之比为1/6～1/2，如1/4，使得所述纵向挡块既具有足够的缓冲能力，又具有足够的刚度。

在另一种可能的实现方式中，在所述刚性挡块72底部设置有挡板73，在所述挡板73顶端和所述支撑套筒5底端之间设置有弹性连接件74，用于使所述纵向移动挡块7高于所述竖直支撑板41的下端面。从而在保持所述纵向移动挡块7刚度的情况下，进一步增加其缓冲能力。

可选地，所述挡板73与所述竖直支撑板41的下端面之间的距离为所述纵向移动挡块高度的1/20～1/8，如1/10，从而使得所述纵向移动挡块7的总高度小于悬架弹簧被压缩时所述悬架弹簧上支座与所述悬架弹簧下支座之间的距离，从而能够卡夹于所述悬架弹簧上支座与所述悬架弹簧下支座之间，同时又具有缓冲能力。

可选地，所述支撑套筒5外壁上的轴61与所述支撑套筒5底端之间的距离为所述支撑套筒高度的1/10～1/3，如1/5，使得所述支撑套筒5能够稳定地沿所述导向件4移动，而不围绕所述轴61旋转。

在另一种可能的实现方式中，所述主动牵拉件9位于所述被动牵拉件10上方，并且，所述主动牵拉件9与被动牵拉在竖直方向上的投影不重合。使得两组减振组件形成两套主-被动牵拉关系，使得无论在汽车左转还是右转时，所述系统都能够起到对悬架弹簧补强的作用。

在另一种可能的实现方式中，在所述主动牵拉件9和所述被动牵拉件10中分别设置有复位件。使得汽车在恢复直行后，所述减振系统复位于预设位置，保证汽车的舒适性。

在另一种可能的实现方式中，所述下拉线101贯穿于悬架弹簧下支座3，其中，两组减振组件通过两组上拉线91和下拉线101连接，第一组上拉线和下拉线包括第一上拉线和第一下拉线，第二组上拉线和下拉线包括第二上拉线和第二下拉线，第一组减振组件中的主动牵拉件9通过第一上拉线与同侧悬架弹簧上支座2连动，第一减振组件通过在主动牵拉件9下方固接于所述支撑套筒5外壁上的第一下拉线与第二组减振组件的被动牵拉件10传动；第二组减振组件中的主动牵拉件9通过第二上拉线与同侧悬架弹簧上支座2连动，第二减振组件通过在主动牵拉件9下方固接于所述支撑套筒5外壁上的第二下拉线第一组减振组件中的被动牵拉件10连接。

悬架弹簧只是在转弯时阻止轮胎上抬，而没有阻止悬架弹簧的压缩变形。例如车辆左转时，右侧悬架弹簧被压缩，同时左侧悬架弹簧被拉伸，左侧车轮有向上抬起的趋势。与现有技术相比，本申请既保证了竖直方向的舒适度，又减小转弯时侧倾的问题，使得驾乘者的舒适度更加完美。

本申请提供的减振系统在原汽车底盘悬架基础上，加装可移动的限制弹簧变形的纵向移动挡块采用橡胶与金属结合材料的纵向移动挡块来提高悬架弹簧的刚度，从而可以降低悬架弹簧本身的刚度，来提高汽车竖直方向的减振效果。在汽车转弯时，被拉伸侧主动牵拉件上移，通过贯穿悬架弹簧下支座的下拉线牵动另一侧被动牵拉件，从而使另一侧减振组件向悬架弹簧移动，卡夹于悬架弹簧上支座和悬架弹簧下支座之间，补偿另一侧悬架弹簧的刚度。在汽车直线行驶时，横向移动板和纵向移动挡块，在各自回位弹簧作用下，与悬架弹簧在横向保持一定距离，并不影响悬架弹簧的垂直运动和减振效果。使得汽车驾乘更为舒适，同时降低汽车的制造成本。

第二方面，本申请还提供一种安装有前述刚度可变减振系统的汽车。

附图说明

图1示出本实施例提供的一种减振系统的结构示意图；

图2示出本实施例提供的减振组件的左视剖面图；

图3示出本实施例提供的减振组件的左视图；

图4示出本实施例提供的减振组件的受力示意图。

具体实施方式

图1示出本实施例提供的一种减振系统的结构示意图。结合图1，减振系统包括包括悬架弹簧1、悬架弹簧上支座2和悬架弹簧下支座3，悬架弹簧上支座2和悬架弹簧下支座3之间安装有减振装置，减振装置包括两组通过下拉线101连动的减振组件。减振装置在汽车行驶过程中利用悬架弹簧上支座2的位置变化牵拉减振组件，实现减振组件对悬架弹簧的刚度补强，从而实现悬架弹簧的刚度可变。

在悬架弹簧上支座2的外端下部设置有接触块21，接触块21用于顶压减振组件；悬架弹簧下支座3两端开设有滑轮安装孔。

如图1所示，减振组件包括两个平行设置的导向件4。导向件4设置于悬架弹簧下支座3的顶面上。导向件4包括竖直支撑板41和设置于竖直支撑板41上的导向槽42，导向槽42平行于悬架弹簧下支座3，其一端设置于悬架弹簧上支座2外侧的下方，另一端延伸至悬架弹簧上支座2内侧的下方。

需要说明的是，在本申请中，“内侧”是指靠近悬架弹簧的一侧。

在导向件4之间设置有支撑套筒5，在支撑套筒5外部设置有可沿导向件4往复运动的滑动件6，滑动件6包括固定设置于支撑套筒5外壁上的轴61和设置于轴61外端的轴承62，轴承62安装于导向槽42中。以确保迅速定向的移动。

在支撑套筒5中穿设有纵向移动挡块7，纵向移动挡块7的顶端伸出支撑套筒5的顶端，纵向移动挡块7可在支撑套筒5内沿纵向往复运动。纵向移动挡块7包括由上至下依次层压的弹性挡块71和刚性挡块72，弹性挡块71的横截面与刚性挡块的横截面相同；弹性挡块71的厚度与刚性挡块的厚度之比为1/6～1/2，如1/4，弹性挡块71的弹性系数略高于悬架弹簧的弹性系数。

可选地，在刚性挡块72底部设置有挡板73。挡板73设置于支撑套筒5下端的外部，对纵向移动挡块7的竖直移动限位。

在一种可实现的方式中，在挡板73顶端和支撑套筒5底端之间设置有弹性连接件74，用于使纵向移动挡块7高于竖直支撑板41的下端面。

可选地，弹性连接件74为弹簧，纵向移动挡块7通过弹性连接件74与支撑套筒5形成可动连接，并与悬架弹簧下支座3的上表面产生距离。

进一步地，挡板73与竖直支撑板41的下端面之间的距离为纵向移动挡块高度的1/20～1/8，如1/10。当支撑套筒5水平移动时，纵向移动挡块7与悬架弹簧下支座3不产生接触摩擦，保证支撑套筒5的移动速度和定位准确度。而且，是当悬架弹簧上支座2与纵向移动挡块7接触时产生的所有压力都施加于悬架弹簧下支座3上，而并非施加于支撑套筒5的滑动件6上，使得滑动件6的受力很小，延长减振组件的使用寿命。

可选地，支撑套筒5外壁上的轴61与支撑套筒5底端之间的距离为支撑套筒高度的1/10～1/3，如1/5。

图2为本实施例提供的减振组件的左视剖面图，如图2所示，纵向移动挡块7穿设于支撑套筒5中，纵向移动挡块7的顶端伸出支撑套筒5的顶端，从而缩短悬架弹簧上支座2上接触块21与纵向移动挡块7之间的距离，以便在汽车转弯时能够快速为被压缩悬架弹簧补充刚度。纵向移动板两侧镶有带弹簧的滚珠51，通过该结构让其与横向移动板接触结合，但在外力作用下又可做相对运动。

在支撑套筒5外部还设置有用于使支撑套筒5保持在预设位置的复位件8。使得在汽车完成弯道行驶恢复直行后，悬架弹簧回复原始位置时将减振组件拉回到初始位置，从而保证悬架弹簧的竖直减振，避免垂直振动时阻碍悬架弹簧的正常缓振。

在支撑套筒5的外壁上还设置有主动牵拉件9和被动牵拉件10。主动牵拉件和被动牵拉件为拨叉，优选为杠杆拨叉。当悬架被拉伸时，拉线上移带动杠杆拨叉将横向移动板推向悬架弹簧；杠杆拨叉固位弹簧的作用是确保汽车直线行驶时，将下拉线拉紧而不影响悬架弹簧上下移动，同时避免拉线被其他相对运动的部件挤压而损坏。

图3示出本实施例提供的减振组件的左视图，请参见图3。在一种可实现的方式中，主动牵拉件9位于被动牵拉件10上方，并且，主动牵拉件9与被动牵拉在竖直方向上的投影不重合。使得设置于悬架弹簧两端的减振组件通过两组上拉线91和下拉线101形成两组主动-被动传动关系，从而无论汽车向左转弯还是向右转弯都有相应的减振组件移动到相应的悬架弹簧附近，支撑于悬架弹簧上支座2和悬架弹簧下支座3之间，为悬架弹簧1补充刚度。

在主动牵拉件9和被动牵拉件10中分别设置有牵拉复位件。用于使减振组件在汽车恢复直行后复位至初始位置，从而保证悬架弹簧能够为汽车提供弹性减振，保证汽车的舒适性。

在一种可实现的方式中，在主动牵拉件9上设置有上拉线91，上拉线91一端与主动牵拉件9固定连接，另一端与悬架弹簧上支座2固定连接，用于调整主动牵拉件9，牵拉支撑套筒5，从而牵拉纵向移动挡块7靠近或者远离悬架弹簧。

在被动牵拉件10上设置有下拉线101，下拉线一端与被动牵拉件固定连接，另一端穿过悬架弹簧下支座3与另一组减振组件的支撑套筒5的外壁固定连接。

在一种可实现的方式中，在悬架弹簧下支座3贯穿下拉线101的通道两道还设置有导线滑轮31，导线滑轮31为定滑轮，用于使下拉线101换向。

图4为本实施例提供的减振组件的受力示意图，结合图4，说明本实施例提供的减振系统的受力变化。下拉线101贯穿于悬架弹簧下支座3，其中，两组减振组件通过两组上拉线91和下拉线101连接。第一组上拉线和下拉线包括第一上拉线和第一下拉线，第二组上拉线和下拉线包括第二上拉线和第二下拉线。第一组减振组件中的主动牵拉件9通过第一上拉线与同侧悬架弹簧上支座2连动，第一减振组件通过在主动牵拉件9下方固接于所述支撑套筒5外壁上的第一下拉线与第二组减振组件的被动牵拉件10传动，从而牵拉第二组减振组件沿导向槽42移动。同时，第二组减振组件中的主动牵拉件9通过第二上拉线91与同侧悬架弹簧上支座2连动，第二减振组件通过在主动牵拉件9下方固接于所述支撑套筒5外壁上的第二下拉线与第一组减振组件中的被动牵拉件10连接，从而牵拉第一组减振组件沿导向槽42移动。从而，使汽车论左转或者右转都有减振组件来弥补悬架弹簧的刚度，进而避免横向移动板回位时与悬架弹簧下支座发生摩擦而影响横向回移速度。

以右转为例，结合图1，简述本实施例提供的减振系统的工作原理如下：

当汽车右转弯时，左侧悬架弹簧被压缩，而右侧悬架弹簧被拉伸。此时，被拉伸的右侧弹簧带动右侧减振组件中上拉线向上拉动，进而带动杠杆拨叉另一侧下移，推动右侧减振组件移近悬架弹簧，即向左移动。当右侧减振组件向左移动时，下拉线101通过跨绕的导线滑轮31带动左侧减振组件移向左侧悬架弹簧，即，向右移动，纵向移动挡块卡夹于悬架弹簧的上支座与悬架弹簧的下支座之间，从而支撑被压缩的左悬架弹簧，进而对左侧悬架弹簧的刚度进行补强，使得左右悬架弹簧在通过弯道时达到平衡，减小了侧倾趋势。

当汽车弯道行程完成后，右侧悬架弹簧回复原长度。右侧上拉线91松弛，在支撑套筒5在复位件8的作用下，将右侧支撑套筒5拉回原位置，向远离悬架弹簧的方向运动，右侧下拉线101松弛，使得通过该下拉线101连动的左侧减振组件向左移动，同时，在左侧复位件8的作用下，下拉线101被拉紧，以保证左右支撑套筒5均能够回复至原始位置，从而使得汽车在直线行程时悬架弹簧的竖直方向减振不受影响。

本申请还提供一种安装于前述减振系统的汽车。所述汽车在悬架弹簧的左右两侧分别安装有一组所述减振组件。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种减振系统，所述减振系统包括悬架弹簧(1)、悬架弹簧上支座(2)和悬架弹簧下支座(3)，其特征在于，悬架弹簧上支座(2)和悬架弹簧下支座(3)之间安装有减振装置，所述减振装置包括两组通过下拉线(101)连动的减振组件，

所述减振组件包括两个平行设置的导向件(4)，在所述导向件(4)之间设置有支撑套筒(5)，在所述支撑套筒(5)外部设置有可沿所述导向件(4)往复运动的滑动件(6)，在所述支撑套筒(5)中穿设有纵向移动挡块(7)，所述纵向移动挡块(7)的顶端伸出所述支撑套筒(5)的顶端，所述纵向移动挡块(7)可在所述支撑套筒(5)内沿纵向往复运动，在所述支撑套筒(5)外部还设置有用于使所述支撑套筒(5)保持在预设位置的复位件(8)，在所述支撑套筒(5)的外壁上还设置有主动牵拉件(9)和被动牵拉件(10)。

2.根据权利要求1所述的减振系统，其特征在于，所述导向件(4)包括竖直支撑板(41)和设置于所述竖直支撑板(41)上的导向槽(42)，所述导向件(4)设置于所述悬架弹簧下支座(3)的顶面上，所述导向槽(42)平行于所述悬架弹簧下支座(3)，其一端设置于所述悬架弹簧上支座(2)外侧的下方，另一端延伸至所述悬架弹簧上支座(2)内侧的下方。

3.根据权利要求2所述的减振系统，其特征在于，所述滑动件(6)包括固定设置于所述支撑套筒(5)外壁上的轴(61)和设置于所述轴(61)外端的轴承(62)，所述轴承(62)安装于所述导向槽(42)中。

4.根据权利要求3所述的减振系统，其特征在于，所述纵向移动挡块(7)包括由上至下依次层压的弹性挡块(71)和刚性挡块(72)，

所述弹性挡块(71)的横截面与所述刚性挡块的横截面相同；

所述弹性挡块(71)的厚度与所述刚性挡块的厚度之比为1/6～1/2。

5.根据权利要求4所述的减振系统，其特征在于，在所述刚性挡块(72)底部设置有挡板(73)，在所述挡板(73)顶端和所述支撑套筒(5)底端之间设置有弹性连接件(74)，用于使所述纵向移动挡块(7)高于所述竖直支撑板(41)的下端面。

6.根据权利要求5所述的减振系统，其特征在于，所述支撑套筒(5)外壁上的轴(61)与所述支撑套筒(5)底端之间的距离为所述支撑套筒高度的1/10～1/3；

所述挡板(73)与所述竖直支撑板(41)的下端面之间的距离为所述纵向移动挡块高度的1/20～1/8。

7.根据权利要求1所述的减振系统，其特征在于，所述主动牵拉件(9)位于所述被动牵拉件(10)上方，并且，所述主动牵拉件(9)与被动牵拉在竖直方向上的投影不重合。

8.根据权利要求1所述的减振系统，其特征在于，在所述主动牵拉件(9)和所述被动牵拉件(10)中分别设置有复位件。

9.根据权利要求2所述的减振系统，其特征在于，所述下拉线(101)贯穿于悬架弹簧下支座(3)，其中，两组减振组件通过两组上拉线(91)和下拉线(101)连接，第一组上拉线和下拉线包括第一上拉线和第一下拉线，第二组上拉线和下拉线包括第二上拉线和第二下拉线，第一组减振组件中的主动牵拉件(9)通过第一上拉线与同侧悬架弹簧上支座(2)连动，第一减振组件通过在主动牵拉件(9)下方固接于所述支撑套筒(5)外壁上的第一下拉线与第二组减振组件的被动牵拉件(10)传动；第二组减振组件中的主动牵拉件(9)通过第二上拉线与同侧悬架弹簧上支座(2)连动，第二减振组件通过在主动牵拉件(9)下方固接于所述支撑套筒(5)外壁上的第二下拉线第一组减振组件中的被动牵拉件(10)连接。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车设置有如权利要求1至9任一项所述的减振系统。