机械可变惯容系数的滚珠丝杠式惯容器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种惯容器，特指一种机械可变惯容系数的滚珠丝杠式惯容器。
【背景技术】
[0002] 悬架是汽车在行驶过程中缓冲和衰减路面输入冲击的重要组成部分，其在很大程 度上决定了汽车的行驶安全性，乘坐舒适性和操纵性。悬架从最初的传统被动悬架，发展到 现在的主动和半主动悬架。然而主动和半主动悬架的应用，由于结构复杂，由包含了电子控 制其等原因，造成成本昂贵，又由于时滞因素受到限制。因此，对于传统被动悬架的研宄和 改造仍有很大的潜力。
[0003] 中国专利申请201110295740. 9公开了一种利用磁性套圈改变惯容系数的齿轮齿 条式惯容器，中国专利申请201220667965. 2公开了一种结合电磁阀来调节惯容系数的液 力式惯容器，以上两种惯容器，均需要额外能量（电能）来主动调节惯容系数，这样虽然可 控性好，但由于设计结构复杂，且装置的时滞性限制，使得在汽车悬架等隔振系统中广泛运 用较难。如何设计一种无需控制且简单可行、制造方便的可变惯容系数的惯容器装置，来缓 解在大载荷瞬间作用时由于惯容系数不可变而导致的瞬时冲击，成为了亟待解决的难题。 【实用新型内容】
[0004] 为了克服一般滚珠丝杠式惯容器装置惯容系数不可变，难以承受瞬时大载荷缺 点，以及现有可变惯容系数的惯容器在装置复杂程度和能量消耗的局限，本实用新型提供 了一种机械式变惯容系数的惯容器装置。
[0005] 本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0006] 机械可变惯容系数的滚珠丝杠式惯容器，其特征在于，包括上吊耳、下吊耳、飞轮、 飞轮室、变导程丝杠、丝杠螺母、丝杠行程室，所述飞轮固定在变导程丝杠的一端、且位于飞 轮室内，所述丝杠螺母装在变导程丝杠延伸出飞轮室的部位、且与丝杠行程室的上端面固 定连接，所述变导程丝杠的另一端延伸进入丝杠行程室，所述上吊耳、下吊耳分别与飞轮室 的上端、丝杠行程室的下端铰接。
[0007] 进一步地，所述飞轮室的下部设有装配在所述变导程丝杠上的限位轴承。
[0008] 进一步地，飞轮与变导程丝杠之间通过铰接或键连接。
[0009] 机械可变惯容系数的滚珠丝杠式惯容器，其特征在于，包括上吊耳、下吊耳、飞轮、 飞轮室、变导程丝杠、丝杠螺母、丝杠行程室，丝杠行程室位于飞轮室的上方，飞轮室的上端 面、下端面均设置有通孔；所述丝杠螺母设置在飞轮的轴心位置、且与飞轮固定连接，所述 丝杠螺母装配在变导程丝杠上；飞轮位于飞轮室内，变导程丝杠的一端穿过飞轮室的上端 面的通孔、延伸至丝杠行程室内，所述丝杠行程室上端与上吊耳铰接，变导程丝杠的另一端 穿过飞轮室的下端面的通孔、延伸至飞轮室外部与下吊耳铰接。
[0010] 进一步地，所述丝杠螺母与变导程丝杠构成的螺旋副内设有滚珠。
[0011] 进一步地，所述变导程丝杠的导程从中间位置先由大变小。
[0012] 进一步地，所述变导程丝杠的导程从中间位置先由大变小，再由小变大。
[0013] 本实用新型所述的惯容器，以螺杆式滚珠丝杠惯容器为基础，将飞轮置于飞轮室 内，滚珠丝杠副将丝杠螺母的上下往复运动转换为变导程丝杠杆与飞轮的旋转运动，使得 飞轮只能在飞轮室做旋转运动，进而完成对飞轮质量的"封装"，实现惯容器的效果。本实用 新型采用变导程丝杠，通过改变滚珠丝杠的导程来改变惯容系数。在汽车行驶在平坦的路 面时，丝杠螺母运行在变导程丝杠大导程附近，当路面有瞬时冲击时，由于初始导程大，则 惯容系数小，因此起到可以减缓冲击的作用。由此设计思路，可以制造符合相应载荷的车辆 惯容器变导程丝杠，即有一段大导程区域，两边导程依次减小到一定值不变，根据实际需要 也可以再增加到一定值不变。综上，变导程丝杠导程的变化系数可以根据实际需要改变，都 是为了减缓瞬时冲击和避免过载击穿惯容器。
[0014] 本实用新型的有益效果是：
[0015] 1、不增加额外装置且不利用额外能量，同时也无需复杂昂贵的控制器，就可以实 现改变滚珠丝杠式惯容器的惯容系数，减缓路面瞬时冲击和防止惯容器过载，进而有效提 升悬架的性能。
[0016] 2、可以适用于各类滚珠丝杠式惯容器，无论是飞轮与变导程丝杠固连，还是飞轮 与丝杠螺母固连。
[0017] 3、变导程丝杠制造容易实现，且可以更具不同汽车载荷与设计的悬架动行程选择 合适的制造参数，如导程大小和导程变换系数。
[0018] 4、飞轮室下置有限位轴承，起到减少摩擦和限制位移的作用。
[0019] 5、丝杠螺母与变导程丝杠构成的螺旋副内含滚珠，能减少摩擦。
【附图说明】
[0020] 图1为本实用新型所述机械可变惯容系数的滚珠丝杠式惯容器一种实施例的结 构图。
[0021] 图2为所述变导程丝杠另一实施例的示意图。
[0022] 图3为本实用新型所述机械可变惯容系数的滚珠丝杠式惯容器一种实施例的结 构图。
[0023] 图4所述变导程丝杠另一实施例的示意图。。
[0024] 图中：
[0025] 1-上吊耳，2-飞轮，3-限位轴承，4-变导程丝杠，5-丝杠螺母，6-下吊耳，7-丝杠 行程室，8-飞轮室。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保 护范围并不限于此。
[0027] 实施例1
[0028] 如图1所示，所述机械可变惯容系数的滚珠丝杠式惯容器，包括上吊耳1、下吊耳 6、飞轮2、飞轮室8、变导程丝杠4、丝杠螺母5、丝杠行程室7。所述飞轮2通过铰接或键连 接固定在变导程丝杠4的一端、且位于飞轮室8内。所述丝杠螺母5装在变导程丝杠4延 伸出飞轮室8的部位、且与丝杠行程室7的上端面固定连接。所述变导程丝杠4的另一端 延伸进入丝杠行程室7。所述飞轮室8的下部设有装配在所述变导程丝杠4上的限位轴承 3,以限制位移和减少摩擦。所述上吊耳1、下吊耳6分别与飞轮室8的上端、丝杠行程室7 的下端较接。
[0029] 随着丝杠螺母5上下往复运动，变导程丝杠4相对于丝杠螺母5在丝杠行程室7 内做上下往复并旋转的运动。滚珠丝杠副将丝杠螺母5的上下往复运动转换为变导程丝杠 4杆与飞轮2的旋转运动，使得飞轮2只能在飞轮室8做旋转运动，进而完成对飞轮2质量 的"封装"，实现惯容器的效果。为了减少工作过程中的间隙和摩擦对惯容器性能输出产生 的不利影响，在丝杠螺母5与变导程丝杠4构成的螺旋副内设置滚珠。根据悬架机构设置， 飞轮室8与行程室7之间可安装防尘罩。
[0030] 如图2所示，所述变导程丝杠4的导程设置为四个部分，从下到上分别为B、A、B、 C，其中：A段为最大导程区，汽车在额定载荷下，行驶在平顺路面时，相应的丝杠螺母5基本 在此区域运行。B段位于A段的两侧，向两边延伸，导程依次减小，直至减小到一定值不变。 C段位于B段与飞轮2之间，导程又逐渐增加到一定值。
[0031] 由惯容器的运动学方程：
【主权项】
1. 机械可变惯容系数的滚珠丝杠式惯容器，其特征在于，包括上吊耳（1)、下吊耳化）、 飞轮（2)、飞轮室巧）、变导程丝杠（4)、丝杠螺母巧）、丝杠行程室（7)，所述飞轮（2)固定在 变导程丝杠（4)的一端、且位于飞轮室巧）内，所述丝杠螺母（5)装在变导程丝杠（4)延伸 出飞轮室（8)的部位、且与丝杠行程室（7)的上端面固定连接，所述变导程丝杠（4)的另一 端延伸进入丝杠行程室（7)，所述上吊耳（1)、下吊耳（6)分别与飞轮室（8)的上端、丝杠行 程室（7)的下端较接。
2. 根据权利要求1所述的惯容器，其特征在于，所述飞轮室（8)的下部设有装配在所述 变导程丝杠（4)上的限位轴承（3)。
3. 根据权利要求1所述的惯容器，其特征在于，飞轮（2)与变导程丝杠（4)之间通过较 接或键连接。
4. 机械可变惯容系数的滚珠丝杠式惯容器，其特征在于，包括上吊耳（1)、下吊耳化）、 飞轮（2)、飞轮室巧）、变导程丝杠（4)、丝杠螺母巧）、丝杠行程室（7)，丝杠行程室（7)位 于飞轮室巧）的上方，飞轮室巧）的上端面、下端面均设置有通孔；所述丝杠螺母（5)设置 在飞轮（2)的轴屯、位置、且与飞轮（2)固定连接，所述丝杠螺母（5)装配在变导程丝杠（4) 上；飞轮（2)位于飞轮室巧）内，变导程丝杠（4)的一端穿过飞轮室巧）的上端面的通孔、 延伸至丝杠行程室（7)内，所述丝杠行程室（7)上端与上吊耳（1)较接，变导程丝杠（4)的 另一端穿过飞轮室巧）的下端面的通孔、延伸至飞轮室（8)外部与下吊耳（6)较接。
5. 根据权利要求1或4所述的惯容器，其特征在于，所述丝杠螺母（5)与变导程丝杠 (4)构成的螺旋副内设有滚珠。
6. 根据权利要求1或4所述的惯容器，其特征在于，所述变导程丝杠（4)的导程从中间 位置先由大变小。
7. 根据权利要求1或4所述的惯容器，其特征在于，所述变导程丝杠（4)的导程从中间 位置先由大变小，再由小变大。
【专利摘要】本实用新型提供了一种机械可变惯容系数的滚珠丝杠式惯容器，包括上吊耳、下吊耳、飞轮、飞轮室、变导程丝杠、丝杠螺母、丝杠行程室，所述飞轮固定在变导程丝杠的一端、且位于飞轮室内，所述丝杠螺母装在变导程丝杠延伸出飞轮室的部位、且与丝杠行程室的上端面固定连接，所述变导程丝杠的另一端延伸进入丝杠行程室，所述上吊耳、下吊耳分别与飞轮室的上端、丝杠行程室的下端铰接。本实用新型采用变导程丝杠，通过改变滚珠丝杠的导程来改变惯容系数。在不增加额外装置且不利用额外能量，同时也无需复杂昂贵的控制器，就可以实现改变滚珠丝杠式惯容器的惯容系数，减缓路面瞬时冲击和防止惯容器过载，进而有效提升悬架的性能。
【IPC分类】B60G13-04, F16F15-31
【公开号】CN204278980
【申请号】CN201420683454
【发明人】陈龙, 曹丙坤, 张孝良
【申请人】江苏大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月14日