专利名称：驾驶室全浮后悬置装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种驾驶室全浮后悬置装置。
背景技术：
目前市场上已经出现的驾驶室全浮后悬置装置，如专利号为02281153.2的中国专利就公开了一种驾驶室后悬置装置，其中的一种包括一根后悬浮动横粱、左后悬置立梁、右后悬置立梁、减振器总成、弹性元件和连接锁总成。其中，左右后悬立梁分别置于后悬浮动横粱的下方，减振器总成竖向连接于后悬浮动横粱与左、右后悬立梁之间，其上端与后悬浮动横粱相连，其下端与左、右后悬立梁连接，弹性元件套置于减振器总成上，连接锁总成包括连接锁和锁栓支架，锁栓支架置于后悬浮动横粱的顶部中间，连接锁通过装配在锁栓支架上而被置于车身后部中间。这种悬置能隔绝一定的振动，舒适性和平顺性都有一定的改善。
该悬置存在的不足反映在以下几个方面该悬置采用定刚度的弹簧支撑，悬置的刚度保持不变。但当驾驶室所受载荷过大时，悬置的垂直变形也会过大，有可能超过了允许的变形量，从而破坏平顺性。因此，该悬置得刚度往往做得较大，但较大的刚度，不利于吸收冲击能量，导致缓冲性能差。由振动理论可知，弹簧刚度越大，振动的传递也越大，因此其隔振性也不好。
由于该悬置的刚度为定刚度，保持不变，当驾驶室所受的载荷产生较大的变化时，悬置的垂直变形也变化较大，从而在驾驶室单位时间内上下振动的次数变化过快，也即振动的频率变化过快。这样不利于使驾驶室的振动稳定在一个人体所能适应的频率范围内，即减振效果差。
该悬置采用位于浮动梁中间的液压锁栓将驾驶室锁止从而不会翻转，当驾驶室向上运动时，锁栓给驾驶室向下的拉力将其拉住，从而只通过一点实现向上的限位，容易出现驾驶室向两边倾斜，因此稳定性不好。
当驾驶室向下运动时，浮动梁左右两侧的V形橡胶块向上支撑驾驶室的重量，通过该二点实现对其的支撑。但由于锁栓将驾驶室锁止并连接，位于中间的锁栓也会给驾驶室以向上的支撑，因此实际有三点对驾驶室进行支撑。由于一根浮动梁上同时有3个支撑点，约束点过多，势必造成支撑点没有充分接触或者存在间隙，因此部能有效的对驾驶室进行支撑，即稳定性不好；同时也会带来约束点容易出现应力集中的情况。
在结构强度上，现行的全浮后悬置装置采用两个独立的左右下支架分别支撑的方式，由于整体性不好，车架在产生变形扭曲时，左右下支架产生抵抗这种变形的能力小，对保持驾驶室的姿态不利；同时，当驾驶室与底盘间传递较大的冲击载荷时，左右下支架的强度不够，在连接处会产生应力集中。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种驾驶室全浮后悬置装置，可以对驾驶室有效缓冲、减振和限位，横向稳定性好。
汽车驾驶室全浮后悬置装置，包括左上支架和右上支架组成的驾驶室连接支架总成，液压锁栓，两个由螺旋弹簧套在筒式减振器上构成的弹簧减振器总成，左、右下连接支架及两端与左、右下连接支架固定连接的横梁组成的下连接支架总成，连接左右液压锁栓的液压油管，其特征在于还设有连接弹簧减振器总成的摆臂；左、右下连接支架下端连接在车架上，左、右下连接支架的上端设有铰接孔；每个弹簧减振器总成的筒式减振器的上下两端设有铰接孔，两个筒式减振器的下端通过铰接孔、连接件与左、右下连接支架的中下端铰接；液压锁栓由左、右两个组成，左、右液压锁栓分别固定在两个摆臂上，两个摆臂的内侧分别通过连接件、左、右下连接支架的上端的铰接孔与左、右下连接支架铰接，两个摆臂的外侧分别通过连接件、筒式减振器的上端铰接孔与筒式减振器铰接；左上支架、右上支架上端分别设有连接面与驾驶室固定连接，左上支架、右上支架的下端分别设有圆弧支撑面，左上支架、右上支架的圆弧支撑面分别支撑在两个液压锁栓的支撑槽内。
下面，从功能上对本实用新型做进一步说明左上支架和右上支架通过螺栓与驾驶室固定连接，传递来自或施加于驾驶室的载荷。
下支架总成通过螺栓与车架固定连接，传递来自或施加于车架的载荷。横梁与左右下支架总成固定连接，能有效的增大左右下支架抗弯曲变形的能力，避免了下支架在内连接轴的连接处可能出现的应力集中。
液压锁栓足驾驶室的锁止机构。当油管未供油时，液压锁栓的锁钩会自动回位，从而将锁止左上支架、右上支架的圆弧支撑面，从而限制了可能出现的驾驶室向前的翻转。当油管向左右液压锁栓总成供油时，左右液压锁栓的锁钩分别打开，解除了对驾驶室的锁止。
液压锁栓、摆臂和弹簧减振器总成位于上支架与下连接支架之间，一起传递驾驶室与车架之间的各种载荷，其中，液压锁栓既有锁止的功能，又有传递上下方向载荷的功能。
对比现行的全浮后悬置装置，本实用新型全浮后悬置的效果体现在以下几个方面一、在弹簧及减振器的布置方式上，区别于现行的全浮后悬置装置的垂直支撑的方式，采用了减振器与定刚度的弹簧斜向布置支撑的结构型式，能够实现更好的缓冲和减振，且总变形量较小，满足空间布置的要求。
1、驾驶室向下运动时由于弹簧的上端支撑于摆臂的外侧，当驾驶室带着锁销向下运动时，由几何关系，摆臂的外端滑过的弧长比位移大得多，而连接于摆臂外侧的弹簧上端相对静止不动的弹簧下端也会产生较大的压缩变形量，弹簧向上的恢复力增加很快，随着载荷的增加，弹簧的恢复力呈非线性的递增，即实现了变刚度的弹簧的非线性特性，能迅速抵抗驾驶室向下运动的趋势，使驾驶室达到平衡，避免了向下过大的急剧的位移量和加速度，实现了柔性的缓冲。
2、驾驶室向上运动时由于弹簧在安装平衡状态下，处于压缩状态，当驾驶室越过安装平衡点向上运动时，弹簧就逐渐恢复压缩变形，恢复力向上；当驾驶室向上运动至弹簧处于自由状态时，弹簧即不受压缩力；当驾驶室继续向上，弹簧即处于拉伸状态，其产生的恢复力向下，与重力一起抵抗驾驶室向上的运动趋势。
与向下运动时相同，驾驶室的小位移会引起弹簧较大的位移，从而得到弹簧非线性的恢复力。当驾驶室越过安装平衡点，而弹簧未达到自由状态时，呈非线性减小的向上的恢复力能迅速消除驾驶室向上运动的趋势，使驾驶室更快的接近安装平衡点；当驾驶室继续上移而弹簧处于拉伸状态时，呈非线性增加的向下的恢复力能迅速消除驾驶室继续向上运动的趋势，使之恢复到安装的平衡位置。这些状态下，都避免了驾驶室向上的过大的急剧的位移量和加速度，从而实现了向上的柔性的缓冲。
由于该装置具备能够迅速消除向上或向下运动位移的特点，因此其能使总的位移量较小，不会超过允许的范围。同时，由于这个特点也可以降低其弹簧的刚度值，增加初始的位移，提高缓冲的效果。弹簧的刚度降低，传递振动的效果也随之变好。
由于其具备变刚度的特点，总的位移变化不大，所以振动频率变化也较小，有利于使振动频率也保持在可以接受的范围内。
总的来说，在驾驶室向上和向下运动过程中，该装置都能实现对驾驶室的柔性的缓冲和减振。
因此，该支撑方式，能够解决背景技术中谈到的现行的全浮后悬置装置的不足，即其上下变形量较现行的全浮后悬置装置要小，平顺性好；缓冲柔和，振动频率也保持在可以接受的范围内，舒适性好。
二、在锁止方式上，区别现行的全浮后悬置装置的与一个中心锁锁止的方式，采用了左右两边分别通过液压锁栓锁止的结构型式，横向稳定性好。
在驾驶室向上运动的过程中，不会出现单一点限位造成的驾驶室不稳定的情况，即横向稳定性好。
三、在支撑方式上，区别于现行的全浮后悬置的浮动横梁及V形橡胶块的整体支撑方式，采用了两边分别支撑的独立方式，克服了过约束问题带来的应力集中。
针对现行的全浮后悬置装置的过定位问题，取消了浮动梁，左右独立支撑，不会出现支撑时的过约束问题，从而也不会产生过约束带来的应力集中。
四、在结构强度上，区别于现行的全浮后悬置装置的两个独立的左右下支架分别支撑的方式，采用了横梁连接左右下支架的方式，有效的增加了左右下支架的强度，避免了连接处的应力集中。
综述，本装置结构简单、紧凑，巧妙的通过布置，用定刚度的弹簧实现了变刚度弹簧的非线形弹性特性，比普通后悬置装置有更好的乘坐舒适性和行驶平顺性，缓冲性和稳定性好，没有应力集中，该装置有很高的应用价值。
图1是本实用新型的后悬置结构分解示意图。
具体实施方式
根据图1详细描述本实用新型的具体结构和使用情况。
后悬置装置是主要由左上支架和右上支架组成的驾驶室连接支架总成、左上支架和右上支架用橡胶衬套、下连接支架总成、左右液压锁栓、左右液压锁栓之间的连接油管、摆臂、弹簧减振器总成、下连接支架、下连接支架用橡胶衬套、横梁组成。
参见图1，驾驶室连接支架总成包括与驾驶室固定连接的左上支架1和右上支架2。
左上支架1、右上支架2的上部分别设有连接面，通过螺栓与驾驶室固定连接，下部呈前后方向的槽形结构，并在该下端槽的前端面和后端面的侧壁上设有连接孔。
上支架用橡胶衬套4是由外骨架、橡胶体、内衬套组成。橡胶体分别与外骨架和内衬套硫化粘结在一起，牢固连接。两个橡胶衬套4的外骨架分别与上支架的下端槽的前后端面的侧壁连接孔过盈配合，保证橡胶衬套4不会轴向窜动和旋转。
左液压锁栓5、右液压锁栓6上均开有两个通孔，中部向上开有支撑槽，并带有油管接头17。
油管16连接于左液压锁栓5、右液压锁栓6上的油管接头17上。
轴3有大端、光杆、螺纹段。其大端与固定在上支架上的橡胶衬套的内衬套接触而限位，光杆及螺纹端依次穿过上支架的前后端面的两个橡胶套总成的内衬套后，露出的螺纹段与螺母连接，实现轴向固定。轴3的光杆作为圆弧支撑面，分别支撑在两个液压锁栓的支撑槽内。
下连接支架总成包括与车架固定连接的左下连接支架10、右下连接支架10。下连接支架的形状左右对称，并且前后对称。左、右下连接支架10的上部开有铰接孔，为圆柱形管状结构。左、右下连接支架10的中部留有内开槽，槽的两侧各开有两个孔。左、右下连接支架10的下部开有两个同轴的过孔，并留有内开槽。
下支架用橡胶衬套11的结构与上支架用橡胶衬套4相同，只是形状尺寸不同。其分别穿过左、右下连接支架10的上部铰接孔，并与之过盈配合，牢固连接。
横梁13位于左、右下连接支架10之间，并通过螺栓15分别与左右下支架总成的内开槽上的孔，固定连接在一起。
摆臂14两端各开有一个圆孔，中间也开有两个圆形孔。两两配对，通过两个螺栓18分别穿过液压锁栓上的两个通孔、两个摆臂14的中间的两个圆形孔而将左液压锁栓5、右液压锁栓6固定在两个摆臂14中间。
内连接螺栓8分别穿过一个摆臂7、下支架10上部的橡胶衬套11的内衬套，再穿过另一个摆臂7，其末端与螺母连接，实现轴向固定。这样，两个摆臂7被固定于橡胶衬套11的外侧，不能轴向运动，但可以绕内连接螺栓8旋转。
弹簧减振器总成12是将弹簧套置在减振器上而成的总成，弹簧与减振器同轴。弹簧减振器总成12的上部和下部均有连接孔。
外连接螺栓9分别穿过一个摆臂7、弹簧减振器总成12的上孔，再穿过另一个摆臂7，其末端与螺母连接，实现轴向固定，但可以绕外连接螺栓9旋转。
下连接螺栓14分别穿过下支架的一个同轴孔、弹簧减振器总成12的下孔，再穿过左、右下支架10的另外一个同轴孔后，其末端与螺母连接，实现轴向固定，但可以绕下连接螺栓14旋转。
弹簧减振器总成12通过外连接螺栓9和下连接螺栓14，斜向布置在摆臂7与左右下支架10之间。
左液压锁栓5、右液压锁栓6被两个摆臂7固定，并可以随摆臂7一起绕内连接螺栓8旋转。摆臂7在旋转的过程中，其带着外连接螺栓9以及弹簧减振器总成12的上端一起向上或向下运动，而与内连接螺栓14连接的弹簧减振器总成12下端的位置固定不动，因此弹簧减振器总成12作伸长和压缩的变形，从而实现柔性的缓冲和减振。
如图1所示，设置橡胶衬套4及橡胶衬套11是为了进一步起到减振缓冲作用，不用橡胶衬套4及橡胶衬套11也是可以的。
如图1所示，采用轴3固定在左上支架1和右上支架2上，轴3的光杆作为圆弧支撑面，分别支撑在两个液压锁栓的支撑槽内，这样是为了更方便加工。也可以取消轴3及橡胶衬套4，直接在左上支架1和右上支架2的结构上设置圆弧支撑面。
权利要求1.驾驶室全浮后悬置装置，包括左上支架和右上支架组成的驾驶室连接支架总成，液压锁栓，两个由螺旋弹簧套在筒式减振器上构成的弹簧减振器总成，左、右下连接支架及两端与左、右下连接支架固定连接的横梁组成的下连接支架总成，连接左右液压锁栓的液压油管，其特征在于还设有连接弹簧减振器总成的摆臂；左、右下连接支架下端连接在车架上，左、右下连接支架的上端设有铰接孔；每个弹簧减振器总成的筒式减振器的上下两端设有铰接孔，两个筒式减振器的下端通过铰接孔、连接件与左、右下连接支架的中下端铰接；液压锁栓由左、右两个组成，左、右液压锁栓分别固定在两个摆臂上，两个摆臂的内侧分别通过连接件、左、右下连接支架的上端的铰接孔与左、右下连接支架铰接，两个摆臂的外侧分别通过连接件、筒式减振器的上端铰接孔与筒式减振器铰接；左上支架、右上支架上端分别设有连接面与驾驶室固定连接，左上支架、右上支架的下端分别设有圆弧支撑面，左上支架、右上支架的圆弧支撑面分别支撑在两个液压锁栓的支撑槽内。
2.根据权利要求1所述的驾驶室全浮后悬置装置，其特征在于所述筒式减振器的上、下端的铰接孔内固定有橡胶衬套。
3.根据权利要求1所述的驾驶室全浮后悬置装置，其特征在于所述左上支架、右上支架下端的圆弧支撑面是采用如下结构构成的左上支架、右上支架的下端设有槽，在槽的侧壁上设有连接孔，一根轴固定在连接孔内，轴的轴颈作为圆弧支撑面。
4.根据权利要求3所述的驾驶室全浮后悬置装置，其特征在于所述左上支架、右上支架下端槽的侧壁上设有的连接孔内分别固定有橡胶衬套。
5.根据权利要求1所述的驾驶室全浮后悬置装置，其特征在于左、右下连接支架的上端的铰接孔内分别固定有橡胶衬套。
专利摘要本实用新型汽车驾驶室全浮后悬置装置，包括左上支架和右上支架组成的驾驶室连接支架总成，液压锁栓，两个由螺旋弹簧套在筒式减振器上构成的弹簧减振器总成，左、右下连接支架及横梁组成的下连接支架总成，连接液压锁栓的液压油管，连接弹簧减振器总成的摆臂；左、右下连接支架下端连接在车架上，两个筒式减振器的下端与左、右下连接支架的中下端铰接；液压锁栓由左、右两个组成，左、右液压锁栓分别固定在两个摆臂上，两个摆臂的内侧与左、右下连接支架铰接，两个摆臂的外侧与筒式减振器铰接；左上支架、右上支架上端设有与驾驶室固定的连接面，左上支架、右上支架的下端设有圆弧支撑面，所述圆弧支撑面分别支撑在两个液压锁栓的支撑槽内。
文档编号B62D33/10GK2889837SQ20062009544
公开日2007年4月18日 申请日期2006年2月28日 优先权日2006年2月28日
发明者(要求不公开姓名) 申请人:东风汽车有限公司