一种双弹簧式的汽车悬架减振装置

1.本实用新型涉及汽车悬架结构组件技术领域，具体为一种双弹簧式的汽车悬架减振装置。


背景技术：

2.目前市面上应用着多种悬架类型，其中分为独立式和非独立式两大类悬架，随着时代的发展主动悬架也随之而出。
3.独立式悬架包括横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式拖拽臂式和麦弗逊式等悬架；非独立式包括钢板弹簧式、螺旋弹簧式、空气弹簧式和油气弹簧式悬架。其中有几种市面上应用面十分广泛，钢板弹簧式非独立悬架在多数卡车以及部分商用面包车上应用；独立悬架多应用于市场上的轿车，其中由烛式悬架优化而来的麦弗逊式悬架以简单的结构、制造成本较低的优点应用于大部分的轿车，以及不等长双横臂式悬架已广泛应用在轿车的前后悬架上，部分运动型轿车及赛车的后轮也采用这—悬架结构。
4.主动式悬架因为其较复杂的结构和高昂的制造成本往往应用于高档车以及对于舒适性要求较高的客车上。主动悬架可以通过改变空气弹簧的刚度来改变汽车的各种性能，如通过改变悬架的刚度来抗纵倾和侧倾等汽车在正常行驶过程中会经常出现的情况，但是被动悬架做不到这一点。如麦弗逊式独立悬架，这种悬架的缺点就是稳定性较差，抗汽车的侧倾和纵倾的能力较弱，但是如果采用其他的主动悬架其成本又会较高，无法达到在绝大多数车辆上应用的目的。
5.为了克服多数独立悬架在抗汽车侧倾和纵倾能力上较弱的缺点，本实用新型提出了一种新的弹簧减振装置，用以解决上述问题。


技术实现要素：

6.针对现在市面上多数独立悬架如麦弗逊悬架在抗汽车纵倾和侧倾能力上弱的缺点，汽车在转向和刹车时有着明显汽车车身角度变化的导致舒适性降低甚至会引发安全隐患等各种各样的问题，本实用新型提出了一种双弹簧式的汽车悬架减振装置。
7.为了解决上述问题，本实用新型提供如下技术方案：一种双弹簧式的汽车悬架减振装置，其原理是悬架组件的减振部分(减振器主体)通过上端的上安装环与车身主体连接，弹簧下端止动挡板和扭杆弹簧进行连接，下安装环也和车轮部分进行连接，减振部分因为在车辆设计的过程中已经考虑到了车辆的性能，所以正常行驶中仅使用减振装置，当需要使用扭杆弹簧的时候通过扭杆弹簧启用装置将扭杆弹簧远离减振装置的一端，来抵抗整个车辆的侧倾或纵倾。整个装置一直在发挥作用的弹簧为套在减振器外侧的螺旋弹簧，而扭杆弹簧在不发挥作用的一直处于放松状态，通过扭杆弹簧启用装置来判断是否需要使用扭杆弹簧。扭杆弹簧启用装置是通过是否固定扭杆弹簧远离减振部分的一端来控制扭杆弹簧是否使用，汽车会在汽车的控制系统中录入车辆正常行驶中侧倾和纵倾角度二者的阈值，汽车在正常行驶的过程中，车辆本身自带的角度传感器一直在收集车辆的侧倾角度和
纵倾角度信息，当二者中有一个或者二者都超过了控制系统的阈值会对汽车舒适性甚至安全性造成影响的时候，扭杆弹簧启用装置会将扭杆弹簧远离减振部分的一端固定，以此来启用扭杆弹簧。汽车驾驶员或者乘客也可自己设定这个纵倾或者侧倾角度的阈值，来满足不同人群的需求。该双弹簧式的汽车悬架减振装置包括减振器主体、扭杆弹簧启用装置以及控制系统等。
8.该双弹簧式的汽车悬架减振装置包括减振器主体、扭杆弹簧启用装置和控制系统；扭杆弹簧启用装置和减振器主体相连接；所述控制系统包括车辆本身自带的角度传感器和可编程逻辑控制器plc，所述可编程逻辑控制器plc接收角度传感器检测的侧倾角度和纵倾角度信号，可编程逻辑控制器plc控制扭杆弹簧启用装置动作。
9.进一步地，所述减振器主体包括上安装环、连接架、弹簧上端止动挡板、螺旋弹簧、筒式液力减振器、弹簧下端止动挡板和下安装环；其中所述螺旋弹簧将筒式液力减振器包裹，筒式液力减振器为螺旋弹簧起导向作用；连接架上、下两端分别与上安装环和弹簧上端止动挡板相连接，上安装环用于与车身进行连接，筒式液力减振器下端与弹簧下端止动挡板相连接，弹簧下端止动挡板下端设有下安装环，下安装环用于与车轮部分进行连接，弹簧下端止动挡板与扭杆弹簧启用装置进行连接。
10.进一步地，所述扭杆弹簧启用装置包括扭杆弹簧、固定夹臂、可动夹臂、液压缸以及外壳；所述扭杆弹簧沿车辆纵向布置，其前端固定于下端止动挡板上，后端处于固定夹臂和可动夹臂之间，可动夹臂和液压缸的推杆连接，固定夹臂、可动夹臂和液压缸都安装在外壳内部，扭杆弹簧在自然状态下保持放松，当液压缸给予可动夹臂液压力，可动夹臂向固定夹臂靠近，挤压扭杆弹簧后端，将其固定，以减小汽车的纵倾和侧倾角度。
11.进一步地，所述扭杆弹簧后端截面为菱形。
12.进一步地，所述筒式液力减振器的外部采用耐磨材料层制成。
13.控制系统包括角度传感器和可编程逻辑控制器plc,主要包括模拟控制、逻辑控制、多机通信、时序控制等功能。控制系统在车辆行驶之前将会录入可随驾驶员和乘客修改的纵倾和侧倾角度的阈值。控制系统储存、接收并分析角度传感器测得的车辆在一定速度下沿当前路况行驶时车身的纵倾和侧倾的角度信号；当纵倾或者侧倾二者有其一超过了设定的阈值或者二者都超过了设定的阈值，则控制系统发出信号让扭杆弹簧启用装置中的驱动装置开始工作，启用扭杆弹簧。这是正常工作情况，在非正常工作情况下，如扭杆弹簧启用装置中的驱动装置即液压缸发生损坏导致汽车的纵倾或侧倾角度依然回不到阈值的时候，控制系统会发出警报，示意在某一环节发生了问题。角度传感器可以选择实时地监测整个车身的纵倾和侧倾角度，也可以只在可能发生侧倾或纵倾二者角度超过阈值的时候进行工作，如转弯和刹车等汽车行驶中经常会遇到的工况。
14.本实用新型提出了一种双弹簧式的汽车悬架减振装置，本装置在汽车行驶的过程中控制系统会收集角度传感器传来的有关车身纵倾和侧倾情况，当二者其中有一个或者二者都超过了控制系统的阈值，控制系统便会发出信号夹紧扭杆弹簧，让扭杆弹簧开始工作。当扭杆弹簧开始工作后，角度传感器会收集在该状态下的车身纵倾和侧倾的角度，若无法满足则控制不同的轮胎完成扭杆弹簧的工作，直到有一种组合使得车身的纵倾和侧倾二者的角度都在控制系统正常录入的阈值范围内即为完成工作。
15.与当前市面上的悬架减振装置相比，本实用新型的有益效果是：
16.1、角度传感器实时地监测车身的纵倾和侧倾信息，确保车身位置信息发生变化能够及时获得；
17.2、采用扭杆弹簧和螺旋弹簧双弹簧，可以选择是否启用扭杆弹簧，以保证汽车的纵倾和侧倾角度在阈值范围内，便能保证汽车的安全性和乘坐的舒适性。
18.3、控制系统可分析当前情况下的纵倾和侧倾情况并作出判断，即可通过车身当前的状况判断有哪种组合最适合使用在当前状态下以完成将车身纵倾和侧倾角度变为正常值。当二者有其一出现与阈值过大的时候或者任何组合都无法将二者的值都调整到阈值内之后会发出警报，提示驾驶员。
附图说明
19.图1为本实用新型结构示意图；
20.图2为本实用新型扭杆弹簧启用装置侧面示意图；
21.图3为本实用新型的控制系统控制原理图；
22.其中：1-减振器主体、1.1-上安装环、1.2-连接架、1.3-弹簧上端止动挡板、1.4-螺旋弹簧、1.5-筒式液力减振器、1.6-弹簧下端止动挡板、1.7-下安装环、2-扭杆弹簧启用装置、2.1-扭杆弹簧、2.2-固定夹臂、2.3-可动夹臂、2.4-液压缸、2.5-外壳。
具体实施方式
23.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
24.如图1-图3所示，该实施例提供了一种双弹簧式的汽车悬架减振装置，包括减振器主体1、扭杆弹簧启用装置2和控制系统；扭杆弹簧启用装置2和减振器主体1相连接；所述控制系统包括车辆本身自带的角度传感器和可编程逻辑控制器plc，所述可编程逻辑控制器plc接收角度传感器检测的侧倾角度和纵倾角度信号，可编程逻辑控制器plc控制扭杆弹簧启用装置2动作。
25.所述减振器主体1包括上安装环1.1、连接架1.2、弹簧上端止动挡板1.3、螺旋弹簧1.4、筒式液力减振器1.5、弹簧下端止动挡板1.6和下安装环1.7；其中所述螺旋弹簧1.4将筒式液力减振器1.5包裹，筒式液力减振器1.5为螺旋弹簧1.4起导向作用；连接架1.2上、下两端分别与上安装环1.1和弹簧上端止动挡板1.3相连接，上安装环1.1用于与车身进行连接，筒式液力减振器1.5下端与弹簧下端止动挡板1.6相连接，弹簧下端止动挡板1.6下端设有下安装环1.7，下安装环1.7用于与车轮部分进行连接，弹簧下端止动挡板1.6与扭杆弹簧启用装置2进行连接。
26.筒式液力减振器1.5不仅有着削弱螺旋弹簧1.4振动的作用，同时减振器1.5也可作为螺旋弹簧1.4的导向元件，以防止螺旋弹簧1.4在受力过大时发生弯曲的情况。在这种设计下，筒式液力减振器1.5的外部采用耐磨材料层制成，以增长使用寿命。弹簧上端止动挡板1.3保证螺旋弹簧1.4按照预想压缩，连接架1.2起着连接弹簧上端止动挡板1.3和上安装环1.1的作用，上安装环1.1与车身进行连接，下安装环1.7和车轮部分进行连接。弹簧下端止动挡板1.6和扭杆弹簧启动装置2中的扭杆弹簧2.1进行连接。
27.所述扭杆弹簧启用装置2包括扭杆弹簧2.1、固定夹臂2.2、可动夹臂2.3、液压缸
2.4以及外壳2.5；所述扭杆弹簧2.1沿车辆纵向布置，其前端固定于下端止动挡板1.6上，后端处于固定夹臂2.2和可动夹臂2.3之间，可动夹臂2.3和液压缸2.4的推杆连接，固定夹臂2.2、可动夹臂2.3和液压缸2.4都安装在外壳2.5内部，扭杆弹簧2.1在自然状态下保持放松，当液压缸2.4给予可动夹臂2.3液压力，可动夹臂2.3向固定夹臂2.2靠近，挤压扭杆弹簧2.1后端，将其固定，以减小汽车的纵倾和侧倾角度。
28.其中扭杆弹簧2.1沿车辆纵向方向布置，前端与整个悬架减振装置的减振器主体1连接，后端和扭杆弹簧启用装置2进行连接。扭杆弹簧启用装置2由液压缸2.4提供足以将扭杆弹簧2.1后端固定住的动力，二者都和车身主体进行连接。需注意，该实用新型扭杆弹簧2.1后端并非圆柱体，而是菱形，用由固定夹臂2.2和可动夹臂2.3进行夹紧。在汽车正常行驶的过程中扭杆弹簧2.1的后端是放松的，不会在其他情况下发生扭转，当需要用到扭杆弹簧2.1来减少汽车侧倾或纵倾的角度时，液压缸2.4给可动夹臂2.3提供动力，固定夹臂2.2和可动夹臂2.3将扭杆弹簧2.1后端夹紧,即液压缸2.4工作，给予可动夹臂2.3一个液压力，可动夹臂2.3向固定夹臂2.2方向运动，二者将扭杆弹簧2.1后端挤压，完成扭杆弹簧2.1的固定，以减小汽车的纵倾和侧倾角度。
29.控制系统为角度传感器和可编程逻辑控制器plc,主要包括模拟控制、逻辑控制、多机通信、时序控制等功能。控制系统在车辆行驶之前将会录入可随驾驶员和乘客修改的纵倾和侧倾角度的阈值。控制系统储存、接收并分析角度传感器测得的车辆在一定速度下沿当前路况行驶时车身的纵倾角度和侧倾角度的角度信号；当纵倾或者侧倾二者有其一超过了设定的阈值或者二者都超过了设定的阈值，则控制系统发出信号让扭杆弹簧启用装置2中的液压缸2.4开始工作，启用扭杆弹簧2.1。这是正常工作情况，在非正常工作情况下，如扭杆弹簧启用装置2中的液压缸2.4发生损坏导致汽车的纵倾角度或侧倾角度依然回不到阈值的时候，控制系统会发出警报，示意在某一环节发生了问题。角度传感器可以选择实时地监测整个车身的纵倾和侧倾角度，也可以只在可能发生侧倾或纵倾二者角度超过阈值的时候进行工作，如转弯和刹车等汽车行驶中经常会遇到的工况。
30.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。