TW202030100A - 全長可變式避震器車高調整機構 - Google Patents

Abstract

本發明是一種全長可變式避震器車高調整機構，可裝置於避震器端部的氣囊或油壓缸或機械調整機構。這種全長可變式避震器車高調整機構包括法蘭固定盤機構，其中用法蘭固定盤機構內設置有容納筒，在容納筒內設置有驅動齒圈機構，驅動齒圈機構與容納筒圓周轉動方向連接，且軸線方向相對固定在驅動齒圈，驅動齒圈機構內設計有升降碗，其中升降碗與驅動齒圈螺紋連接，在法蘭固定盤機構與容納筒上設置有驅動馬達，前述的驅動馬達與驅動齒圈外側齒連接，利用驅動馬達與驅動齒圈外側齒連接帶動升降碗上升或下降，實現避震器全長可變的機構應用。本發明能夠調整車身整體高低，但未改變原有避震器的彈簧和避震器的行程結構和性能，保證調整車身高低後，整個避震器依然能夠保持原有的最佳參數性能。

Description

全長可變式避震器車高調整機構

本發明屬於汽車領域，具體的說是一種全長可變式避震器車高調整機構。

懸架是汽車的車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間的一切傳力連接裝置的總稱，其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，並且緩衝由不平路面傳給車架或車身的衝擊力，並減少由此引起的震動，以保證汽車能平順地行駛。

懸架包括避震器，避震器包括了彈簧和阻尼器，其首先能夠將車輛支撐起來，使車身距離地面一定距離，其次其能夠抵消汽車運動過程中帶來的振動，改善汽車形式平順性；目前大部分避震器為固定式，無法調整長度，即汽車自出廠時車身與地面之間的距離即為設定好的，此時避震器的彈簧長度、彈性係數、阻尼器的阻尼等參數均是達到最佳效果。

還有類似於氣壓或液壓能夠調整長度，改變車身至地面的距離，其是通過改變彈簧座的位置，進而能夠改變活塞桿伸入活塞筒的距離，來調整整體的長度，如圖1所示，其是利用氣囊104的充氣放氣來調整車身高度的，其中左側的避震器為出廠設置標準值，右側為在氣囊內充氣後避震器的狀態，此時避震器的活塞桿102頂端向上移動距離為40mm，同步的其活塞桿102的軸心也向上移動距離40mm，車身至地面的距離增加40mm，此時避震器的總長(活塞桿完全伸出時整個避震器的長度)未發生改變，在改變後阻尼和彈簧(氣囊)的參數均有所改變，特別是行程，其活塞桿102在活塞筒101內初始位置是經過大量實驗和計算獲得的最佳位置，若後續自行調整，參數改變後整體的性能均有所改變，通常是向較差的方向改變，雖然獲得了車身高度的改變，但參數和性能均有所下降，甚至在活塞桿伸出 活塞筒過長導致活塞桿彎曲，如圖1所示，原本出廠時減震膠塊距離活塞筒的距離為40mm，在調整後減震膠塊距離活塞筒的距離為80mm，避震器可伸長的距離也少40mm，活塞桿伸出活塞筒的長度有所變化，在工作過程中，本活塞桿本應活動40mm距離即撞擊到活塞筒上，但在調整後活塞桿活動40mm距離卻無法撞擊活塞筒上，減震性能有所影響；且在過坑洞時，車輪正常應隨著坑洞下降，但目前活塞桿已升高，其可伸出範圍減小，導致車輪未接觸坑洞底部時，避震器就會拉扯整個車身下降，影響避震性能；若活塞桿伸出活塞筒過短，活塞杆端部的減震膠塊103提前撞擊活塞筒表面，導致整個避震器壽命大大降低，同時在原有避震器側面利用氣囊或液壓缸來調整避震器時，需要將部件設置在原有避震器的側面，佔用原有避震器的懸吊空間較大，在氣囊或液壓缸發生故障時，使車輪會縮到葉子板以內，整個避震功能消失，無法正常行駛。

針對現有技術的不足，本發明提供了一種能夠調節全長可變式避震器車高調整機構的整體長度，但未改變原有避震器的彈簧和避震器的結構和性能，保證調整車身高低後，整個避震器依然能夠保持原有的最佳參數性能。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種全長可變式避震器車高調整機構，包括設置於避震器端部的氣囊或油缸或機械調整機構。

所述機械調整機構包括法蘭盤，所述法蘭盤上設置有容納筒，所述容納筒內設置有驅動齒圈，驅動齒圈與容納筒圓周方向轉動連接且軸線方向相對固定，所述驅動齒圈內設置有升降碗，所述升降碗與驅動齒圈螺紋連接，所述法蘭盤或容納筒上設置有驅動馬達，所述驅動馬達與驅動齒圈外側齒連接。

進一步的所述容納筒內側設置有定位環，所述驅動齒圈的外徑大於定位環的內徑。

進一步的所述定位環位於容納筒背向法蘭盤一側開口處，所述驅動齒圈 軸向抵觸定位環。

進一步的所述驅動齒圈外側設有輪齒，所述容納筒朝向法蘭盤一側設置有供輪齒伸入的環形槽。

進一步的所述升降碗的外側沿軸向設置有導向槽，所述容納筒上對應定位環上設置有導向軌。

進一步的所述容納筒背向法蘭盤一側設置有鎖緊機構，所述鎖緊機構包括鎖緊齒圈和鎖緊馬達，所述鎖緊馬達與鎖緊齒圈外側齒連接，所述鎖緊齒圈內側與升降碗外側螺紋連接，鎖緊齒圈軸向與容納筒相對固定。

進一步的所述容納筒上方設置有定位筒，所述定位筒內側設有內環槽，鎖緊齒圈設置於內環槽內。

進一步的所述容納筒對應驅動馬達一側設置有通槽，通槽供驅動馬達與驅動齒圈連接。

一種避震器，所述車高調整機構固定於避震器的上端或避震器的下端。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：將本全長可變式避震器車高調整機構裝在避震器的端部上，在需要調整車身高度時，是通過調整升降碗與法蘭盤之間的距離而改變，此過程中避震器始終與升降碗保持同步，但避震器自身並無任何結構改變，不會佔用原有避震器的長度空間而縮小原有的行程；且整個機械調整機構採用巧妙的依次環套式結構，在內部即形成周向轉動又形成軸線運動，結構緊湊，通過至少二級減速使升降碗能夠調整更加精確；整體不改變避震器原設計性能，不佔用原有懸吊空間，避免故障下無法行駛。

1‧‧‧法蘭盤

2‧‧‧容納筒

3‧‧‧升降碗

4‧‧‧導向槽

6‧‧‧驅動齒圈

7‧‧‧定位環

8‧‧‧推力滾針軸承

9‧‧‧導向軌

10‧‧‧避震器

11‧‧‧驅動馬達

12‧‧‧變速齒輪箱

14‧‧‧齒輪箱輸出齒輪

26‧‧‧通槽

51‧‧‧定位筒

52‧‧‧鎖緊馬達

53‧‧‧鎖緊齒圈

61‧‧‧輪齒

81‧‧‧滾針軸承

101‧‧‧活塞筒

102‧‧‧活塞桿

103‧‧‧減震膠塊

104‧‧‧氣囊

105‧‧‧彈簧

106‧‧‧機械調整機構

513‧‧‧內環槽

圖1為現有技術中調整車高時避震器變化對比圖

圖2為本發明中在調整車高時避震器總成變化對比圖一

圖3為本發明中機械調整機構在調整車高時避震器總成變化對比圖

圖4為本發明機械調整機構設置在避震器上端時結構示意圖

圖5為圖4中D-D處剖面視圖

圖6為圖5中E處的放大圖

圖7為本發明中機械調整機構設置在避震器下端時的結構示意圖

圖8為圖7中C-C處剖面視圖

圖9為本發明中機械調整機構的立體結構圖

圖10為本發明中機械調整機構的剖面視圖

圖11為本發明中機械調整機構的爆炸圖。

參照圖2至圖11對本發明的實施例做進一步說明。

一種全長可變式避震器車高調整機構，包括設置於避震器端部10的氣囊或油缸或機械調整機構，在調整車高時，是車高調整機構在運動，而避震器10自身保持不變，車高調整機構使得避震器總成(包括避震器自身和車高調整機構)的長度增加，此時車升高；反之車高調整機構使得避震器總成的長度減小，從而使得車降低。

本實施例優選中利用氣囊或油缸或機械調整機構106設置在避震器10的端部均能夠達到不改變避震器10自身的條件下，而達到避震器總成的長度發生變化。

如圖2所示，其展示利用機械調整機構106設置在避震器10的上端(即避震器的彈簧與上座之間)時調整車高對比示意圖，其中左側的全長可變式避震器車高調整機構在出廠時設定的狀態，右側為全長可變式避震器車高調整機構長度增加後狀態圖，利用機械調整機構106的長度增加，其長度增加值為40mm，此時車高升高40mm，而避震器的活塞桿102的軸心與左側(出廠設定位置)相同，同時彈簧105也未發生任何變化，同時避震器伸長的距離也不變，即避震器10自身並未發生改變，且此時全長可變式避震器車高調整機構的長度增加，以達到增加車高的目的，避震器10依然能夠保持出廠設定時的最佳性能。

如圖3所示，其展示利用機械調整機構106設置在避震器的避震器下端(即避震器的活塞筒與下座之間)時調節車高對比示意圖，其中左側的全長可變式避震器車高調整機構在出廠時設定的狀態，右側為全長可變式避震器車高調整機構長度增加後狀態圖，初始時減震膠塊至活塞筒之間的距離為30mm，利用機械調節機構的長度增加，其長度增加值為40mm，此時車高升高40mm，而此時減震膠塊依然與活塞筒之間距離保持為30mm，即避震器自身無變化，其活塞桿伸出活塞筒的長度及彈簧的形變均保持出廠狀態，此時全長可變式避震器車高調整機構的長度增加，以達到增加車高的目的。

其中機械調整機構包括法蘭盤1，所述法蘭盤1上設置有容納筒2，所述容納筒2內設置有驅動齒圈6，驅動齒圈6與容納筒2圓周方向轉動連接且軸線方向相對固定，所述驅動齒圈6內設置有升降碗3，所述升降碗3與驅動齒圈6螺紋連接，所述法蘭盤1或容納筒2上設置有驅動馬達11，所述驅動馬達11與驅動齒圈6外側齒連接。

如圖2所示，在機械調整機構106設置在活塞桿102一端時狀態圖，此時升降碗3連接避震器10的彈簧座和活塞桿102端部且相對固定；如圖3所示，此時機械調整裝置106設置在活塞筒101的一端，此時升降碗連接活塞筒101的端部；還可將活塞筒的外壁設置螺紋，以充當升降碗，使活塞筒外壁的螺紋與驅動齒圈6進行配合即可，特別是對於絞牙避震器來說，如圖7和圖8所示，其螺紋可連成一體。

本實施例中驅動馬達11為伺服馬達，驅動馬達11的軸端部連接變速齒輪箱12，在輸出齒輪箱12內設置一齒輪箱輸出齒輪14，通過驅動馬達11的轉動，使驅動齒圈6在容納筒2內做圓周運動，同時在軸線方向上驅動齒圈6與容納筒2相對固定，進而升降碗3由於與驅動齒圈6的螺紋配合，驅動齒圈6將向靠近或遠離法蘭盤1方向運動，從而使整個全長可變式避震器車高調整機構的長度發生改變，在調整過程中，均不會影響到彈簧105的壓縮量和活塞桿102的伸出長度，且調整完畢後，其通過螺紋和齒配合可實現雙重自鎖功能。

其中使驅動齒圈6與容納筒2在軸線方向上相對固定可採用如下方 式，在容納筒2的側壁挖槽，將驅動齒圈6放入，或在容納筒2內壁上圓周佈置若干段遮擋的凸起，驅動齒圈6位於凸起與法蘭盤1之間位置。

本實施例優選的所述容納筒2內側設置有定位環7(定位環7由若干凸起連接在一起即可形成)，所述驅動齒圈6的外徑大於定位環7的內徑，在驅動齒圈6置於容納筒2的內部時，定位環7和法蘭盤1至少使驅動齒圈6的一部分位於二者之間，使驅動齒圈6在軸線方向被限位。

為了生產安裝方便，本實施例優選的所述定位環7位於容納筒2背向法蘭盤1一側開口處，所述驅動齒圈6軸向抵觸定位環7，即整個驅動齒圈6完全位於定位環7與法蘭盤1之間位置，其中定位環7可由容納筒2內壁挖槽形成，也可在容納筒2成型後，在容納筒2開口處再焊接或通過其他方式固定連接一圈內凸緣形成定位環7，優選的採用挖槽形成定位環7，此時容納筒2整體結構更加堅固，其中驅動齒圈6的外壁貼緊容納筒2的內壁，且驅動齒圈6軸向的兩側分別抵觸法蘭盤1和定位環7，使整個驅動齒圈6位置相對固定，避免在使用時發生錯位或晃動情況，在實際實用中，相對移動位置會增設二硫化鉬潤滑油，以減小摩擦。

其中優選的，在驅動齒圈6與容納筒2內壁之間設置滾針軸承81，同時在驅動齒圈6與法蘭盤1之間設置推力滾針軸承8以減小摩擦。

所述驅動齒圈6外側設有輪齒61，所述容納筒2朝向法蘭盤1一側設置有供輪齒61伸入的環形槽，驅動電機11連接的齒輪與輪齒61進行配合，其中輪齒61可凸出驅動齒圈6的外壁，此時容納筒2設置環形槽；本實施例優選的是在驅動齒圈6表面設置輪齒61。

本實施例優選的所述升降碗3的外側沿軸向設置有導向槽4，所述容納筒2上對應定位環7上設置有導向軌9，其中導向槽4和導向軌9使升降碗3只能夠沿著軸線方向運動，避免在調整過程中升降碗3與驅動齒圈6同步轉動，其中導向槽4和導向軌9成對佈置，即一個導向槽4即對應一個導向軌9，本實施例中優選的為三對，三對圓周均勻分佈，當然也可為任意整數對，且優選的均採用圓周分佈結構。

其中導向槽4朝向法蘭盤1一側未貫通升降碗3，在調整時，使升降碗3具有一定的調節空間，防止升降碗3脫離驅動齒圈6。

本實施例優選的所述容納筒2背向法蘭盤1一側設置有鎖緊機構，所述鎖緊機構包括鎖緊齒圈53和鎖緊電機52，所述鎖緊馬達52與鎖緊齒圈53外側齒連接，所述鎖緊齒圈53內側與升降碗3外側螺紋連接，鎖緊齒圈53軸向與容納筒2相對固定，鎖緊馬達52優選的也採用伺服馬達。

並且優選的所述容納筒2上方設置有定位筒51，所述定位筒51內側設有內環槽513，鎖緊齒圈53設置於內環槽513內，以實現鎖緊齒圈53在軸向固定，鎖緊馬達52固定在容納筒2側壁上或鎖緊齒圈53側壁上，可根據鎖緊齒圈53的軸向長度來決定，若鎖緊齒圈53軸向長度足夠，即可直接設置在鎖緊齒圈53側壁上，否則優選的固定在容納筒2側壁上。

鎖緊齒圈53可在定位筒51內圓周轉動，在定位筒51上開設孔，以供鎖緊馬達52與鎖緊齒圈53齒連接，在通過驅動馬達11調整完畢升降碗3之後，通過鎖緊馬達52使鎖緊齒圈53轉動，此時鎖緊齒圈53和驅動齒圈6共同將升降碗3進行固定，鎖緊齒圈53能夠消除驅動馬達11調整時驅動齒圈6與升降碗3之間的螺紋間隙，使升降碗3位置固定牢固；當然在調整升降碗3的過程中驅動馬達11和鎖緊馬達52同時工作，即驅動齒圈6和鎖緊齒圈53同時轉動，且轉動同向，使升降碗3進行軸向移動，完畢後，驅動馬達11停止，鎖緊馬達52可正向或反向轉動利用螺紋配合將升降碗3鎖緊。

且優選的在定位筒51的軸向側設置有與定位環7相同的導向軌9，特別是定位筒51背向法蘭盤1一側。

本實施例優選的所述容納筒2對應驅動馬達11一側設置有通槽26，通槽26供驅動馬達11與驅動齒圈6連接，驅動馬達11所連接的齒輪由通槽26伸入與驅動齒圈6連接，為防止灰塵進入，在實際中齒輪和通槽26處將被罩體所遮擋。

其中通槽26可由容納筒2的側壁開設而成，也可使容納筒2與法蘭盤1之間增設墊塊，容納筒2與法蘭盤1之間自然形成通槽26。

本實施例中優選的所述驅動馬達11位於容納筒2側面，驅動馬達11固定於容納筒2的側面，驅動馬達11可始終與驅動齒圈6保持同一位置，且三者的位置保持相對靜止狀態。

在本實施例中優選的容納筒2與法蘭盤1通過螺栓連接。

在安裝時，首先將滾針軸承放入容納筒2內，而後升降碗3與驅動齒圈6通過螺紋旋在一起，再整體裝入容納筒2內，使驅動齒圈6上的導向槽4與定位環7上的導向軌9對齊，並使驅動齒圈6的輪齒61完全放入環形槽內，而後使推力滾針軸承放在驅動齒圈表面，最後將法蘭盤1與容納筒2固定即可，而鎖緊齒圈53、定位筒51和鎖緊馬達52由升降碗3的另一側安裝，可最後組裝。

優選的在驅動馬達和容納筒之間設置防水罩，優選的在鎖緊機構處也設置防水罩。 整體結構非常緊湊，調整過程運轉穩定，完全避免避震器10的彈簧105或避震器所帶來的干擾，同樣的在調整後也未對原有的彈簧或避震器帶來參數變化，僅僅是調整車身與地面間距，但依然保持避震器10原有的最佳性能，可在汽車停止甚至行進過程中進行調整.

1‧‧‧法蘭盤

8‧‧‧推力滾針軸承

61‧‧‧輪齒

6‧‧‧驅動齒圈

81‧‧‧滾針軸承

2‧‧‧容納筒

26‧‧‧通槽

9‧‧‧導向軌

7‧‧‧定位環

3‧‧‧升降碗

4‧‧‧導向槽

51‧‧‧定位筒

513‧‧‧內環槽

53‧‧‧鎖緊齒圈

Claims (10)

1. 一種全長可變式避震器車高調整機構，其特徵在於：包括設置於避震器端部的氣囊或油缸或機械調整機構。
2. 根據申請專利範圍要求1所述的全長可變式避震器車高調整機構，其特徵在於：所述機械調整機構包括法蘭盤，所述法蘭盤上設置有容納筒，所述容納筒內設置有驅動齒圈，驅動齒圈與容納筒圓周方向轉動連接且軸線方向相對固定，所述驅動齒圈內設置有升降碗，所述升降碗與驅動齒圈螺紋連接，所述法蘭盤或容納筒上設置有驅動馬達，所述驅動馬達與驅動齒圈外側齒連接。
3. 根據申請專利範圍要求2所述的全長可變式避震器車高調整機構，其特徵在於：所述容納筒內側設置有定位環，所述驅動齒圈的外徑大於定位環的內徑。
4. 根據申請專利範圍要求3所述的全長可變式避震器車高調整機構，其特徵在於：所述定位環位於容納筒背向法蘭盤一側開口處，所述驅動齒圈軸向抵觸定位環。
5. 根據申請專利範圍要求4所述的全長可變式避震器車高調整機構，其特徵在於：所述驅動齒圈外側設有輪齒，所述容納筒朝向法蘭盤一側設置有供輪齒伸入的環形槽。
6. 根據申請專利範圍要求5所述的全長可變式避震器車高調整機構，其特徵在於：所述升降碗的外側沿軸向設置有導向槽，所述容納筒上對應定位環上設置有導向軌。
7. 根據申請專利範圍要求6所述的全長可變式避震器車高調整機構，其特徵在於：所述容納筒背向法蘭盤一側設置有鎖緊機構，所述鎖緊機構包括鎖緊齒圈和鎖緊馬達，所述鎖緊馬達與鎖緊齒圈外側齒連接，所述鎖緊齒圈內側與升降碗外側螺紋連接，鎖緊齒圈軸向與容納筒相對固定。
8. 根據申請專利範圍要求7所述的全長可變式避震器車高調整機構，其特徵在於：所述容納筒上方設置有定位筒，所述定位筒內 側設有內環槽，鎖緊齒圈設置於內環槽內。
9. 根據申請專利範圍要求8所述的全長可變式避震器車高調整機構，其特徵在於：所述容納筒對應驅動馬達一側設置有通槽，通槽供驅動馬達與驅動齒圈連接。
10. 一種包括如申請專利範圍要求9所述的車高調整機構的避震器，其特徵在於：所述車高調整機構固定於避震器的上端或避震器的下端。

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