[發(fā)明專利]一種含有慣容器的車輛懸架結構

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310438274.4
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103538434A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 陳龍;沈鈺杰;楊曉峰;汪若塵;袁朝春;黃晨
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60G15/00
• 分類號: B60G15/00;B60G15/02
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李媛媛

技術領域

本發(fā)明涉及一種車輛懸架結構，特指一種含有慣容器的車輛懸架結構。?

背景技術

1、機電模擬理論?

研究發(fā)現，機械系統(tǒng)與相應的電路系統(tǒng)，在簡諧激勵條件下的數學模型（即描述它們動態(tài)特性的微分方程或傳遞函數）具有相同的形式，由此可建立起對應的模擬關系。?

歷史上曾經提出過兩類機電模擬理論，第一類是以“力-電壓”相似，“速度-電流”相似為基礎，發(fā)現機械元件中的質量、阻尼、彈簧與電路元件中的電感、電阻、電容相對應。第二類是以“力-電流”相似，“速度-電壓”相似為基礎，認為機械元件中的質量、阻尼、彈簧對應于電路元件中的電容、電阻、電感。然而，質量元件的單端點特性要求相對應的電容器須作接地處理，由此產生了不完全對應的現象。?

“慣質”概念的提出完善了第二類機電模擬理論，慣容器裝置的產生解決了單端點質量元件在機械隔振理論中應用受到限制的問題。慣容器的兩端點特性使得機械元件中的慣容器、阻尼、彈簧與電路元件中的電容、電阻、電感實現了完全對應。新機電模擬理論對照圖如圖4所示。?

2、慣容器的動力學描述及實現形式?

慣容器裝置如同機械系統(tǒng)中的彈簧元件和阻尼元件一樣，均屬于兩端點被動機械元件。當一對力作用于兩端點時，兩端點的加速度與力成一定比例，該比例值為常數，稱為“慣質系數”。其動力學表達式為F為兩端點所受到的一對力；b為慣質系數；v₂和v₁為兩端點相應的速度。?

慣容器最基本屬性是傳動機構、慣性機構和端點形式。目前，傳動機構主要有：齒輪齒條式傳動、滾珠絲杠副式傳功、液壓泵式傳動、液壓活塞式傳動、齒輪扭轉式傳動和杠桿式傳動等；慣性機構主要有：飛輪和質量塊的旋轉慣性或平動慣性等；端點形式則主要根據所選用的傳動機構和慣性機構進行具體設計。?

3、慣容器在車輛懸架中的運用?

在懸架的基本分類中，主動懸架由于其成本高、耗能大等缺點仍未在車輛懸架領域中廣泛的應用。而半主動懸架則因為其時滯性使得大規(guī)模的應用受到限制。因此傳統(tǒng)被動懸架仍然具有極大的研究價值。慣容器的誕生極大的引起了隔振領域學者的注意，并將其廣泛地運用到工?程實踐中。作為車輛隔振的重要結構，車輛懸架自然成為慣容器應用的熱點領域之一。基于此，慣容器的引入為車輛被動懸架的發(fā)展帶來了一場結構上的革新。?

中國專利200810123830.8首先將慣性蓄能器運用于車輛懸架結構中，提出了一種兩級串聯(lián)式的被動懸架結構，其結構效果理論上在全頻率范圍內可提升懸架性能，具有一定的意義。但其元件數較多，兩級式結構要求的布置空間較大，極大的影響了其工程應用的實現。中國專利200910103050.1應用了一種具有運動轉換螺旋飛輪裝置，其通過飛輪的旋轉對質量進行放大，得到“虛質量”，其效果與慣容器相同。然而，其將慣容器裝置與傳統(tǒng)被動懸架中彈簧與阻尼器相并聯(lián)，增加了懸架布置的橫向空間，而且其三元件中心不在同一軸線，工程應用價值仍有待商榷。如何將慣容器裝置成功的運用于機械隔振系統(tǒng)，提出一種簡單可行的機械隔振結構來提升懸架的性能，這一問題已得到眾多學者的廣泛關注。?

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是：提出一種含有慣容器裝置的車輛懸架結構，其元件數量少、結構簡單、便于工程安裝，且運用此種結構的懸架性能得到有效提升。?

本發(fā)明采取的技術解決方案是：基于傳統(tǒng)被動懸架阻尼與彈簧二元件結構，通過對比元件個數、應用效果及工程安裝等實際因素，為防止慣容器和阻尼元件在工作過程中由于過載被“擊穿”，以并聯(lián)彈簧為結構基礎，采取將慣容器裝置與阻尼串聯(lián)，之后再與彈簧元件并聯(lián)的結構。慣容器與阻尼為同軸受力與運動，由此形成一種含有慣容器、阻尼、彈簧的車輛懸架結構。?

具體的技術方案如下：一種含有慣容器的車輛懸架結構，由彈簧、慣容器和阻尼器三個元件組成，慣容器與阻尼器串聯(lián)之后再與彈簧并聯(lián)；所述慣容器的上支點與彈簧的上支點相鉸接并連接在車身上；所述慣容器的下支點與阻尼器串聯(lián)后與彈簧的下支點相鉸接并連接在車輪上。?

進一步地，所述慣容器與阻尼器為同軸式安裝結構。慣容器的機械實現形式可為滾珠絲杠式或者齒輪齒條式等。?

本發(fā)明的有益效果是：將慣容器裝置運用于車輛懸架結構中，在未提高車身重量的同時，實現增加簧載質量的“虛慣性”效果，可提高車輛的行駛平順性與操縱穩(wěn)定性。其結構簡單，方案實際可行，可有效克服懸架布置空間有限的問題，工程應用價值顯著。?

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。?