申请/专利权人：常熟理工学院

申请日：2018-08-20

公开（公告）日：2020-11-24

公开（公告）号：CN109114158B

主分类号：F16F15/023(20060101)

分类号：F16F15/023(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.11.24#授权;2019.01.25#实质审查的生效;2019.01.01#公开

摘要：本发明公开了一种轿车用组合减振装置，包括主减振器、副减振器、螺旋弹簧和储液罐，副减振器的第二缸筒的缸盖上端部设有用于支撑螺旋弹簧的弹簧下托盘，螺旋弹簧的上端与副减振器的第二活塞杆的杆身上部连接，主减振器的第一上腔通过第二单向阀与副减振器的第二上腔连通，主减振器的第一下腔通过第一单向阀与副减振器的第二下腔连通，储液罐通过第一电磁阀连接于第一单向阀和第二下腔之间与第二下腔连，通过第二电磁阀连接于第二单向阀和第二上腔之间，通过第三电磁阀连接于第一单向阀和第一下腔之间。本发明利用主减振器振动时油液的压力传导至与螺旋弹簧固连的副减振器实现反向联动，进一步衰减振动，提高了乘坐舒适性，且具有可维修性。

主权项：1.一种轿车用组合减振装置，其特征在于：包括主减振器、副减振器、螺旋弹簧和储液罐，所述主减振器包括第一活塞杆、第一活塞和第一缸筒，所述第一缸筒内腔由第一活塞分为第一上腔和第一下腔，所述第一活塞上设有由第一上腔向第一下腔单向导通的伸张阀以及由第一下腔向第一上腔单向导通的流通阀，所述伸张阀的导通压力大于流通阀的导通压力；所述副减振器包括第二活塞杆、第二活塞和第二缸筒，所述第二缸筒内腔由第二活塞分为第二上腔和第二下腔，所述第二缸筒的缸盖上端部设有用于支撑所述螺旋弹簧的弹簧下托盘，所述螺旋弹簧的上端与第二活塞杆的杆身上部连接，所述第一上腔通过第二单向阀与第二上腔连通，所述第一下腔通过第一单向阀与第二下腔连通，所诉第一单向阀由第一下腔向第二下腔单向导通，所述第二单向阀由第一上腔向第二上腔单向导通，所述储液罐通过第一电磁阀连接于第一单向阀和第二下腔之间与第二下腔连通，所述储液罐通过第二电磁阀连接于第二单向阀和第二上腔之间与第二上腔连通，所述储液罐通过第三电磁阀连接于第一单向阀和第一下腔之间与第一下腔连通，所述第一活塞杆顶部以及第二活塞杆顶部与车架连接，第一缸筒的缸底以及第二缸筒的缸底与车桥连接，所述第一缸筒与车桥的连接点相比第二缸筒与车桥的连接点更接近于车轮。

全文数据：一种轿车用组合减振装置技术领域本发明涉及一种车辆减振装置，特别是涉及一种轿车用组合减振装置，属于汽车底盘减振技术领域。背景技术为加速汽车车架车身振动的衰减，改善汽车行驶的平顺性，汽车上都装有减振器和弹性元件等件组成的悬架。悬架中减振器和弹性元件并联安装，利用弹性元件和减振器起到缓冲减振的作用。对于轿车，弹性元件采用螺旋弹簧居多，但螺旋弹簧无减振和导向功能，只承受垂直载荷，因此在螺旋弹簧悬架中必须另装减振器和导向机构，前者起减振作用，后者用以传递垂直力以外的各种力和力矩，并起导向作用。当车架或车身与车桥间受路面激励出现相对运动时，减振器内活塞上下随动，减振器内油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内。通过孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦消耗振动的能量，对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减振器吸收散发到大气中。传统的双向作用筒式减振器伸张时相应的常通缝隙的通道面积总和小于压缩时相应的常通缝隙的通道截面积总和，使得工作时上拉力大于下压力，即在悬架压缩行程，减振器阻尼力较小，以便充分利用弹性元件的弹性弹性元件起主要作用；在悬架伸张行程，减振器的阻尼力大为压缩行程的2～5倍，以求迅速减振减振器起主要作用。车辆在行驶过程中，当发现汽车出现侧倾、行驶跑偏、车身严重振动等现象时，应及时对悬架系统进行检修；行驶中若减振器发出异响，说明减振器已损坏；较长时间行车后，用手触摸减振器是否发热，若不发热，说明减振器失效。减振器活塞杆处由于油封破损造成的漏油，是大多数减振器失效的主要原因。由于传统的减振器无法修理，一旦减振器失效则更换减振器总成。基于上述减振器作用和原理，传统减振器存在诸多不足，如弹性元件的潜能未得到充分发挥；压缩和伸张行程振动能量未有效利用；减振器失效后，整体更换，无可维修性等。发明内容本发明的目的是提供一种轿车用组合减振装置，解决现有减振器难以维修，减振能量主要以热能形式散失而未充分利用该能量来减少振动幅度以及振动时间等问题。本发明的技术方案是这样的：一种轿车用组合减振装置，包括主减振器、副减振器、螺旋弹簧和储液罐，所述主减振器包括第一活塞杆、第一活塞和第一缸筒，所述第一缸筒内腔由第一活塞分为第一上腔和第一下腔，所述第一活塞上设有由第一上腔向第一下腔单向导通的伸张阀以及由第一下腔向第一上腔单向导通的流通阀，所述伸张阀的导通压力大于流通阀的导通压力；所述副减振器包括第二活塞杆、第二活塞和第二缸筒，所述第二缸筒内腔由第二活塞分为第二上腔和第二下腔，所述第二缸筒的缸盖上端部设有用于支撑所述螺旋弹簧的弹簧下托盘，所述螺旋弹簧的上端与第二活塞杆的杆身上部连接，所述第一上腔通过第二单向阀与第二上腔连通，所述第一下腔通过第一单向阀与第二下腔连通，所述第一单向阀由第一下腔向第二下腔单向导通，所述第二单向阀由第一上腔向第二上腔单向导通，所述储液罐通过第一电磁阀连接于第一单向阀和第二下腔之间与第二下腔连通，所述储液罐通过第二电磁阀连接于第二单向阀和第二上腔之间与第二上腔连通，所述储液罐通过第三电磁阀连接于第一单向阀和第一下腔之间与第一下腔连通。优选的，所述第一活塞杆顶部以及第二活塞杆顶部与车架连接，第一缸筒的缸底以及第二缸筒的缸底与车桥连接。进一步的，所述第一缸筒与车桥的连接点相比第二缸筒与车桥的连接点更接近于车轮。进一步的，所述储液罐通过第四电磁阀连接于第二单向阀和第一上腔之间与第一上腔连通。进一步的，所述第一缸体内位于第一下腔设有分隔所述第一下腔的圆盘，所述圆盘固设于第一缸筒内的下部并设有由上往下单向导通的压缩阀以及由下往上单向导通的补偿阀，所述压缩阀的导通压力大于补偿阀的导通压力，所述第三电磁阀和第一单向阀与所述圆盘以下的第一下腔连通。进一步的，所述第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀由车辆ECU控制。进一步的，所述第四电磁阀由车辆ECU控制。优选的，所述第一上腔、第一下腔、第二上腔和第二下腔分别设有放气螺钉。本发明所提供的技术方案的优点在于，在压缩行程，利用主减振器的工作油液压力，推动副减振器及螺旋弹簧上行，以抵制车身的下行；在伸张行程，利用主减振器产生的油压，通过副减振器和螺旋弹簧的联动抑制车身的上行，实现车身振幅的进一步衰减。本发明利用主减振器产生的压力能，使副减振器作反向运动，进一步抑制了车身的振幅，提高了乘坐的舒适性；结构简单、实用，适用于面广量大的轿车，且具有可维修性。附图说明图1为本发明轿车用组合减振装置结构示意图。图2为轿车用组合减振装置与车架及车桥连接结构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。请结合图1及图2所示，本实施例涉及的一种轿车用组合减振装置，包括主减振器1、副减振器2和螺旋弹簧3。主减振器1主要由第一活塞杆4、第一活塞5和第一缸筒6构成，具体结构是这样的，第一活塞杆4杆身滑配于上端盖11内，通过斯特圈密封，上部配置有防尘圈；第一活塞杆4的上端部焊固有与车架7连接的端部耳环8；第一活塞杆4的下端部用开槽螺母固定第一活塞5，第一活塞5外圆与第一缸筒6滑配。第一活塞5上装有两个单向阀，伸张阀9和流通阀10。伸张阀9使油液由上至下单向流动，流通阀10使油液由下至上单向流动。伸张阀9的弹簧较硬，预紧力较大；流通阀10的弹簧较软，预紧力较小。上端盖11通过外圆与第一缸筒6定位配合，通过双头螺柱及螺母紧固于第一缸筒6顶部上。第一缸筒6内的下部固配有圆盘12，圆盘12上装有两个单向阀，即压缩阀13和补偿阀14。压缩阀13使油液由上至下单向流动，补偿阀14使油液由下至上单向流动，其中压缩阀13的弹簧较硬，预紧力较大；补偿阀14的弹簧较软，预紧力较小。下端盖通过外圆柱面与第一缸筒6定位，焊固于第一缸筒6上。下端盖焊固有与车桥15铰接的第一吊耳16。在第一缸筒6的上部处于上端盖11下部及圆盘12上方各装有一个放气螺钉17；在第一缸筒6的上部处于上端盖11下部及圆盘12下方的下端盖处各装有一个扩口管接头18。与现有技术相同的是，流通阀10和补偿阀14是一般的单向阀，其弹簧很弱。当阀上的油压作用力与弹簧力同向时，阀处于关闭状态，不通液流；而当油压作用力与弹簧力反向时，只要有很小的油压，阀便能开启；压缩阀13和伸张阀9是卸载阀，其弹簧较强硬，预紧力较大，只有当油压升高到一定程度时，阀才能开启；而当油压降低到一定程度时，阀即自行关闭。副减振器2主要由第二活塞杆19、第二活塞20和第二缸筒21构成，具体结构是这样的：第二活塞杆19杆身滑配于缸盖22内，通过斯特圈密封，上部配置有防尘圈；第二活塞杆19上端部配置有焊固在缸盖22的弹簧下托盘23；螺旋弹簧3下端串套于第二活塞杆19上，并由弹簧下托盘23支撑，螺旋弹簧3上端经防尘罩、缓冲块、弹簧上托盘24及带轴承隔振块总成等通过开槽螺母与第二活塞杆19的杆身部紧固；第二活塞杆19顶端加工有外螺纹通过对应螺母与车架7固定连接。第二活塞杆19下部用螺母固定第二活塞20，第二活塞20外圆经格来圈及O形油封与第二缸筒21密封且与第二缸筒21形成滑配。缸盖22通过外圆与第二缸筒21定位配合，通过双头螺柱及螺母紧固于第二缸筒21上。缸底通过外圆柱面与第二缸筒21定位，焊固于第二缸筒21上。缸底下方焊固有与车桥15铰接的第二吊耳25。在第二缸筒21的上部处于缸盖22下方及缸底上方各装有一个放气螺钉17；在第二缸筒21的上部处于缸盖22下方及缸底上方各装有一个扩口管接头18。主减振器1和副减振器2下部通过扩口管接头18用铜管连通，在其中部偏副减振器2一侧装有工作液只能从主减振器1流向副减振器2的第一单向阀26，也就是主减振器1的第一活塞5之下处于圆盘12下方的第一下腔27通过第一单向阀26与副减振器2的第二活塞20之下的第二下腔28连通。主减振器1和副减振器2上部通过扩口管接头18用铜管连通，在其中部偏副减振器2一侧装有工作液只能从主减振器1流向副减振器2的第二单向阀29，也就是主减振器1的第一活塞5之上的第一上腔30通过第二单向阀29与副减振器2的第二活塞20之上的第二上腔31连通。另外主减振器1与车桥15的连接点相比于副减振器2与车桥15的连接点更接近于车轮32，而与现有技术相似的，在车桥15与车架7之间还配置有减振弹簧33，主减振器1与副减振器2均设置在减振弹簧33与车轮32之间的位置，三者构成并联关系。用作补充或存储工作液的储液罐34固定于车桥15上，在其紧固的顶盖中部焊固有加油液的快速接头35。在储液罐34的周向侧壁焊固有四条工作液连通管；四条工作液连通管通过四个二位二通电磁阀分别与通往主减振器1及副减振器2的管路连接。具体的：第一连通管通过第一电磁阀36连接于第一单向阀26与副减振器2下部的扩口管接头18之间；第二连通管通过第二电磁阀37连接于第二单向阀29与副减振器2上部的扩口管接头18之间；第三连通管通过第三电磁阀38连接于第一单向阀26与主减振器1下部的扩口管接头18之间；第四连通管通过第四电磁阀39连接于第二单向阀29与主减振器1上部的扩口管接头18之间。四个电磁阀为油路开关，由车身加速度传感器感知车身压缩或上行，且将此信号传递给ECU，ECU发出指令分别控制电磁阀的通断进而用于控制工作液的接通与切断，协调主减振器1和副减振器2的工作。本实施例的轿车用组合减振装置的工作过程是这样的：1加液及排气：通过储液罐34上端盖中部焊固有加油液的快速接头35进行加注工作液。加液时，第三电磁阀38通电，第四电磁阀39通电，工作液油路接通。主减振器1的第一上腔30经由主减振器1上部通过扩口管接头18充注工作液，副减振器2的第二上腔31通过第二单向阀29充注工作液；主减振器1的第一下腔27经由主减振器1下部通过扩口管接头18充注工作液，副减振器2的第二下腔28通过第一单向阀26充注工作液。排气与加注工作液同时进行。连续晃动车身，使主减振器1及副减振器2上下运动；排气次序：先是主减振器1的第一上腔30的放气螺钉17松开，直到该处工作液无气泡为止；拧紧该放气螺钉17；其次是副减振器2的第二上腔31的放气螺钉17松开，直到工作液无气泡为止；拧紧该放气螺钉17；再下来是松开主减振器1的第一下腔27的放气螺钉17，直到该处工作液无气泡为止；拧紧该放气螺钉17；最后是松开副减振器2的第二下腔28的放气螺钉17，直到该处工作液无气泡为止，拧紧该放气螺钉17。2压缩行程：当汽车车轮32滚上凸起或滚出凹坑时，车轮32受到激励，车架7车身下行，主减振器1受压缩，主减振器1的第一活塞5下移。第一下腔27容积减小，油压升高，油液经过流通阀10流到第一上腔30。由于第一上腔30被第一活塞杆4占去一部分空间，第一上腔30内增加的容积小于第一下腔27减小的容积，节流形成阻尼力。当路面激励较强或极强时，首先进行上述工作过程且还有一部分油液推开压缩阀13，通过下部圆盘12下方装有的扩口管接头18及管道经第一单向阀26流向副减振器2。副减振器2的第二下腔28压力增大，推动副减振器2的第二活塞杆19上行，进而推动螺旋弹簧3上行，以抵制车身的下行。此时，工作液在流经单向阀时的节流作用形成对悬架压缩运动的阻尼力。与此同时，车身加速度传感器可以是共享传感器感知车身压缩，信号传递给ECU；ECU发出指令控制各个二位二通电磁阀的通断；具体为：第一电磁阀36不通电，第二电磁阀37通电，第三电磁阀38不通电，第四电磁阀39不通电。第二电磁阀37通电使副减振器2的第二活塞20由于主减振器1油压的作用上行，副减振器2的第二上腔31油压上升，部分工作液经第二电磁阀37流入储液罐34，减轻了副减振器2的第二活塞杆19上行的阻力，从而抵制了车身的下行幅度。3伸张行程：当车轮32滚进凹坑或远离凸起时，车轮32受到激励，相对车身移开，此时车身加速度传感器感知车身向上抬升，信号传递给ECU；ECU发出指令控制各个二位二通电磁阀的通断；具体为：第一电磁阀36通电，第二电磁阀37不通电，第三电磁阀38通电，第四电磁阀39不通电。主减振器1受拉伸，主减振器1的第一活塞5向上移动。第一上腔30油压升高，流通阀10关闭。第一上腔30内的部分油液便推开伸张阀9流入第一下腔27，同时部分压力油经主减振器1上部通过扩口管接头18用铜管连通的通道由单向阀流向副减振器2。同样，由于第一活塞杆4的存在，主减振器1自第一上腔30流来的油液还不足以充满第一下腔27所增加的容积，第一下腔27内产生一定的真空度。由于第三电磁阀38通电，油液由储液罐34经过第三电磁阀38流向主减振器1下底部，并推开补偿阀14流入第一下腔27进行补充。此时，这些阀的节流作用即形成对悬架伸张运动的阻尼力。而主减振器1产生的部分压力油流入了副减振器2的第二上腔31，油压作用在副减振器2的第二活塞20上，推动副减振器2的第二活塞杆19下行，并带动螺旋弹簧3下行，而副减振器2下腔部分工作液经第一电磁阀36流向储液罐34，压差增大，车身上行振幅进一步衰减。上述工作过程，通过副减振器2的作用抵制了车身上行，降低了伸张行程的振幅，改善了行驶的舒适性。

权利要求：1.一种轿车用组合减振装置，其特征在于：包括主减振器、副减振器、螺旋弹簧和储液罐，所述主减振器包括第一活塞杆、第一活塞和第一缸筒，所述第一缸筒内腔由第一活塞分为第一上腔和第一下腔，所述第一活塞上设有由第一上腔向第一下腔单向导通的伸张阀以及由第一下腔向第一上腔单向导通的流通阀，所述伸张阀的导通压力大于流通阀的导通压力；所述副减振器包括第二活塞杆、第二活塞和第二缸筒，所述第二缸筒内腔由第二活塞分为第二上腔和第二下腔，所述第二缸筒的缸盖上端部设有用于支撑所述螺旋弹簧的弹簧下托盘，所述螺旋弹簧的上端与第二活塞杆的杆身上部连接，所述第一上腔通过第二单向阀与第二上腔连通，所述第一下腔通过第一单向阀与第二下腔连通，所诉第一单向阀由第一下腔向第二下腔单向导通，所述第二单向阀由第一上腔向第二上腔单向导通，所述储液罐通过第一电磁阀连接于第一单向阀和第二下腔之间与第二下腔连通，所述储液罐通过第二电磁阀连接于第二单向阀和第二上腔之间与第二上腔连通，所述储液罐通过第三电磁阀连接于第一单向阀和第一下腔之间与第一下腔连通。2.根据权利要求1所述的轿车用组合减振装置，其特征在于：所述第一活塞杆顶部以及第二活塞杆顶部与车架连接，第一缸筒的缸底以及第二缸筒的缸底与车桥连接。3.根据权利要求2所述的轿车用组合减振装置其特征在于：所述第一缸筒与车桥的连接点相比第二缸筒与车桥的连接点更接近于车轮。4.根据权利要求1所述的轿车用组合减振装置，其特征在于：所述储液罐通过第四电磁阀连接于第二单向阀和第一上腔之间与第一上腔连通。5.根据权利要求1所述的轿车用组合减振装置，其特征在于：所述第一缸体内位于第一下腔设有分隔所述第一下腔的圆盘，所述圆盘设有由上往下单向导通的压缩阀以及由下往上单向导通的补偿阀，所述压缩阀的导通压力大于补偿阀的导通压力，所述第三电磁阀和第一单向阀与所述圆盘以下的第一下腔连通。6.根据权利要求1所述的轿车用组合减振装置，其特征在于：所述第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀由车辆ECU控制。7.根据权利要求4所述的轿车用组合减振装置，其特征在于：所述第四电磁阀由车辆ECU控制。8.根据权利要求1所述的轿车用组合减振装置，其特征在于：所述第一上腔、第一下腔、第二上腔和第二下腔分别设有放气螺钉。

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