[實用新型]一種車輛一體式慣質懸架

有效

• 申請號: 201320711849.0
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN203611678U
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（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: B60G13/14
• 分類號: B60G13/14;B60G15/06
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及一種車輛懸架結構，特指一種車輛一體式慣質懸架結構。

背景技術

???????懸架作為緩沖和衰減路面不平度沖擊的重要部分，其很大程度決定了汽車的乘坐舒適性和行駛安全性。懸架可分為主動、半主動和被動懸架三種。主動懸架與半主動懸架的應用，由于控制器設計復雜、成本昂貴、時滯等因素受到限制，因此充分挖掘被動懸架的潛力仍是重要的研究課題。

慣質蓄能器的產生完善了傳統的機電比擬理論，實現了電學元件中電容、電阻、電感與機械元件中慣質蓄能器、阻尼、彈簧的嚴格對應。慣質蓄能器也被許多學者運用于機械隔振領域，并取得了良好的效果。慣質蓄能器的實現形式有機械式、液力式等，其中機械式主要分為齒輪齒條式和滾珠絲杠式。滾珠絲杠式慣質蓄能器主要運用滾珠絲杠副將滾珠絲桿的繞軸向旋轉運動轉換成滾珠絲杠螺母的沿軸向的直線運動，也可將滾珠絲桿的軸向直線平動轉換成滾珠絲杠螺母的旋轉運動。飛輪旋轉式滾珠絲杠慣質蓄能器即采用將絲杠螺母的上下平動，轉換為絲桿（含飛輪）的旋轉運動。其慣質系數表達式為：

其中，b為慣質系數，P為絲桿螺距，I為飛輪與絲杠的轉動慣量之和。

???????中國專利200910103050.1公開了一種含有螺旋飛輪轉換裝置的懸架結構，分析其特性可知，螺旋飛輪轉換裝置的特點與滾珠絲杠式慣質蓄能器相似，均起到了對質量放大的效果。運用慣質蓄能器的懸架性能可有效得到提升，并可改善車輛的行駛平順性與操縱穩定性。如何設計出一種含有慣質蓄能器且結構緊湊的車輛懸架結構成為了亟待解決的難題。

????根據流體力學的研究，當雷諾數<2000時，液體為層流狀態，需要考慮液體的粘滯阻力。結合飛輪旋轉式滾珠絲杠慣質蓄能器的特點，通過改進傳統懸架中阻尼閥形式的減震器，利用油液粘滯力在機械運動過程中形成阻尼的現象，設計出一種結構緊湊、易于裝配的含慣質蓄能器車輛懸架。

發明內容

為提升車輛傳統被動懸架性能，設計出一種運用慣質蓄能器的車輛懸架結構。本發明將阻尼元件與飛輪旋轉式滾珠絲杠慣質蓄能器共用飛輪室，彈簧元件安裝在飛輪室與行程室之間，形成一體式結構。其結構緊湊，不需要外部能量輸入及復雜的控制器，且易于工程布置安裝。

本發明所采用的技術方案是：包括上吊耳、飛輪、密封結構、活塞桿、絲杠螺母、下吊耳、行程室、彈簧、油液和飛輪室；所述上吊耳與飛輪室上端相鉸接，飛輪室為密閉腔體，飛輪設于飛輪室，飛輪室中布滿油液，活塞桿上端與飛輪的下端相鉸接或鍵連接，飛輪與活塞桿共同做旋轉運動；活塞桿從飛輪室的下端伸出，活塞桿與飛輪室之間設有彈性密封結構，活塞桿與密封結構配合部分為圓柱軸，其余部分為螺旋絲桿；彈簧套在活塞桿上，彈簧經預緊后設于飛輪室和行程室之間；絲杠螺母與活塞桿的絲桿部分為螺旋嚙合，絲杠螺母與行程室的上端鉸接為一體，活塞桿穿過絲杠螺母伸入行程室內，隨著絲杠螺母的上下往復運動，活塞桿在行程室內做旋轉運動，行程室的下端與下吊耳相鉸接；上吊耳與車身相連，下吊耳與車輪相連。

以飛輪旋轉式滾珠絲杠慣質蓄能器為基礎，將飛輪限位于飛輪室，飛輪與活塞桿共同做旋轉運動，絲杠螺母與行程室固結為一體，滾珠絲杠副將絲杠螺母的上下往復運動轉換為活塞桿與飛輪的旋轉運動，使得飛輪只能在飛輪室做旋轉運動，由此完成對飛輪質量的“封裝”，實現慣質蓄能器的效果。將飛輪室充滿油液并嚴格密封，飛輪在旋轉過程中，其表面與油液的粘滯力會阻礙飛輪的旋轉運動，由此實現阻尼效果。根據流體力學知識可知，不同的油液可得到不同的阻尼效果，因此可以通過改變油液的種類來獲取不同的阻尼系數。彈簧元件安裝于飛輪室與行程室之間，并加以預緊，使得飛輪室內密封結構緊緊壓緊飛輪室下端，避免油液的泄漏。由于慣質蓄能器與阻尼元件共用飛輪室，同時實現了阻尼與慣質蓄能器的作用，因此大大減小了懸架布置空間。

本發明的有益效果是：

1、在不增加傳統被動懸架安裝空間的同時，將慣質蓄能器運用于懸架結構中，無需外界提供能量輸入與復雜昂貴的控制器，即可有效提升懸架性能。

2、通過選擇不同油液類型，即可獲得不同的懸架阻尼系數。

3、其一體式慣質懸架結構緊湊，方便安裝。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是一種車輛一體式慣質懸架示意圖。

圖中，1.上吊耳，2.飛輪，3.密封結構，4.活塞桿，5.絲杠螺母，6.下吊耳，7.行程室，8.彈簧，9.油液，10.飛輪室。