專利名稱：液壓式車輛消扭懸架裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及輪式車輛的懸架裝置，特別是一種可消除車身扭轉(zhuǎn)載荷的消扭懸架裝置。
背景技術(shù)：
目前，四輪輪式車輛的液壓懸架，各輪液壓缸間都是獨立的，當(dāng)車輛在不平路面上行駛時，車身與車架將受到很大的扭轉(zhuǎn)載荷，同時造成各輪載荷的不均勻分布，因而降低了車輪與地面間的附著力和通過性，而且地面對車輛的不對稱擾動，也會加劇車輛在不平路面上行駛時的振動，降低車輛行駛的平順性。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種新型的液壓式車輛消扭懸架裝置，采用該裝置可使在不平路面行車中有效消除車身所受的扭轉(zhuǎn)載荷，以充服目前車輛懸架存在的上述缺點，提高車輛的使用壽命和行車的平穩(wěn)性及通過性。
參照圖1，本實用新型是將分別設(shè)置在各個車輪懸架上的液壓缸通過管路與由活塞和缸體組成的四腔液壓平衡器閉合連通而成，即左前、右后、左后、右前懸架液壓缸8、11、10、9依次與四腔液壓平衡器的4、5、6、7四個腔室相連通；其四腔液壓平衡器之四個腔室遵循以下液壓關(guān)聯(lián)式結(jié)構(gòu)分布當(dāng)活塞右移時，腔室4、5同時減壓，腔室6、7同時增壓；當(dāng)活塞左移時，腔室6、7同時減壓，腔室4、5同時增壓。
本實用新型新型懸架裝置通過四腔液壓平衡器的作用，可以消除路面激勵中對扭分量的影響，使四輪負(fù)荷較為均勻，從而保證了車輛在不平路面上行駛時，具有良好的路面適應(yīng)性和接地性，同時減輕由于車輪負(fù)荷不均勻所引起的車身扭轉(zhuǎn)負(fù)荷，改善車輛的行駛平順性和通過性。


圖1是消扭懸架裝置系統(tǒng)示意圖；圖2是12輪汽車的消扭懸架裝置系統(tǒng)示意圖；圖3是消扭懸架裝置之四腔液壓平衡器的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是以油氣分隔式油氣彈簧作為車輪懸架液壓缸的消扭懸架裝置示意圖圖5是以油氣不分隔式油氣彈簧作為車輪懸架液壓缸的消扭懸架裝置示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖給出的實施例對本實用新型之結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
參照圖1，一種液壓式車輛消扭懸架裝置，是將分別設(shè)置在各個車輪懸架上的液壓缸通過管路與由活塞和缸體組成的四腔液壓平衡器閉合連通而成，即左前、右后、左后、右前懸架液壓缸8、11、10、9依次與四腔液壓平衡器的4、5、6、7四個腔室相連通；其四腔液壓平衡器之四個腔室遵循以下液壓關(guān)聯(lián)式結(jié)構(gòu)分布當(dāng)活塞右移時，腔室4、5同時減壓，腔室6、7同時增壓；當(dāng)活塞左移時，腔室6、7同時減壓，腔室4、5同時增壓。
所述的四腔液壓平衡器之缸體1內(nèi)設(shè)有兩個間隔1.1、1.2，活塞桿3穿置于兩個間隔1.1、1.2上，活塞桿3中部設(shè)有活塞2與間隔1.1、1.2將缸體1內(nèi)腔間隔成四腔室4、5、6、7。
對于多輪車輛，是將所有車輪懸架之液壓缸分成左前、左后、右前、右后四組，每組中液壓缸并聯(lián)在同一管路上與四腔液壓平衡器之相對應(yīng)的腔室相連通。如圖2所示，是將12輪汽車的12個車輪懸架上的液壓缸按左側(cè)前三、后三，右側(cè)前三、后三分成四組，各組中液壓缸并聯(lián)在同一管路上，將左前、右后、左后、右前液壓缸組8、11、10、9依次與四腔液壓平衡器的4、5、6、7四個腔室相連通。
參照圖3，是四腔液壓平衡器的另一種結(jié)構(gòu)形式，四腔液壓平衡器之缸體1′內(nèi)設(shè)有一個間隔1.3，活塞桿3′穿置于缸體1′上，活塞桿3′上設(shè)有兩個活塞12、13置于間隔1.3的兩側(cè)，將缸體1′內(nèi)腔間隔成四腔室4、5、6、7。
本實用新型消扭懸架裝置的工作原理1.路面不平度輸入的分解。
任意不平路面對汽車四輪的垂直輸入都可以分解為車身中心的垂直位移q，車身側(cè)傾，車身縱傾θ與車身扭轉(zhuǎn)τ四個分量。對于兩軸車輛，其四輪相應(yīng)的路面不平度輸入為qi(i＝1，2，3，4，1一右前輪，2一左前輪，3一左后輪，4一右后輪)。對其進(jìn)行變換，可得 即 其中，B1、B2為前、后輪距，L為軸距；q為路面垂向輸入分量，單位m；為路面?zhèn)葍A輸入分量，單位rad；θ為路面俯仰輸入分量，單位rad；τ為路面對扭輸入分量，單位rad/m。
2.不同路面輸入下的工作a)當(dāng)車輪受到路面的垂向位移輸入時(qi＝q，i＝1，2，3，4)，四個車輪向上移動，各懸架工作缸內(nèi)的活塞上移，使工作缸及其對應(yīng)的調(diào)節(jié)腔的油液壓強(qiáng)增大，從而左后、右前懸架對液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的活塞產(chǎn)生向左的附加推力，左前、右后懸架對液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的活塞產(chǎn)生向右的附加推力。由于左、右兩個前(后)懸架的附加力互相抵消，液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的活塞處于力平衡狀態(tài)，無移動。即，在此工況下，新型懸架系統(tǒng)等效于常規(guī)懸架系統(tǒng)。
b)當(dāng)車輪受到路面?zhèn)葍A角輸入時(q1＝-0.5B1·，q2＝0.5B1·，q3＝0.5B2·，q4＝-0.5B2·)，左側(cè)兩車輪向上移動，右側(cè)兩車輪向下移動，與此相對應(yīng)，與左側(cè)懸架相連的腔室增壓，與右側(cè)懸架相連的腔室減壓。即，從左至右，液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)四個腔室的增減壓狀態(tài)為增壓、減壓、增壓、減壓。平衡缸中活塞環(huán)與活塞的兩壓力平衡，平衡缸不動作，與不加消扭平衡缸的普通懸架性能相同。
c)當(dāng)車輪受到路面俯仰角輸入時(q1＝-0.5L·θ，q2＝-0.5L·θ，q3＝0.5L·θq4＝0.5L·θ)，兩前輪向下移動，后輪向上移動，與此相對應(yīng)，與前懸架相連的腔室減壓，與后懸架相連的腔室增壓。即，從左至右，液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)四個腔室的增減壓狀態(tài)為增壓、減壓、減壓、增壓。由于左、右兩個前(后)懸架的附加力互相抵消，故液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的活塞處于力平衡狀態(tài)，無移動，此時新型懸架系統(tǒng)等效于常規(guī)懸架。
d)當(dāng)車輪受到路面對扭輸入時(q1＝0.25B1·L·τ q2＝-0.25B1·L·τq3＝0.25B2·L·τq4＝-0.25B2·L·τ)，后車輪向上移動，左前、右后車輪向下移動，與此相對應(yīng)，與右前、左后懸架相連的腔室增壓，與左前、右后懸架相連的腔室減壓。即，從左至右，液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)四個腔室的增減壓狀態(tài)為增壓、增壓、減壓、減壓。各個懸架作用于液壓調(diào) 節(jié)系統(tǒng)活塞的附加力方向一致，推動液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的活塞向右移動，直至各腔室及各懸架工作缸內(nèi)腔的壓強(qiáng)恢復(fù)常態(tài)(兩個與前(后)懸架相連的腔室壓強(qiáng)相等)，從而消除了路面對扭輸入引起的對車架的扭轉(zhuǎn)負(fù)荷并減小了各輪負(fù)荷變化。
綜上所述，本實用新型新型懸架裝置是通過四腔液壓平蘅器的作用，可以消除路而激勵中對扭分量的影響，使四輪負(fù)荷較為均勻，從而保證了車輛在不平路面上仃駛時，具有良好的路面適應(yīng)性和接地性，同時減輕由于車輪負(fù)荷不均勻所引起的車身扭轉(zhuǎn)負(fù)荷，改善車輛的行駛平順性和通過性。
液壓平衡器為四腔活塞式，它與所有懸架相連以消除左右輪載荷不同引起的車身的扭轉(zhuǎn)負(fù)荷。圖1與2為單活塞式液壓平衡器，其儲液室自身分成三個腔室，其中間腔室由活塞環(huán)分成兩個腔室。圖3為雙活塞式液壓平衡器，其儲液室自身分成兩個腔室，每個腔室又分別由活塞環(huán)分成兩個腔室。雙活塞式液壓平衡器與單活塞式液壓平衡器不同之處在于兩端活塞桿伸出儲液室之外，便于系統(tǒng)加油時控制活塞的正常位置。
如圖4所示，可采用油氣分隔式油氣彈簧作為所述的各車輪懸架之液壓缸，即通過管路直接將油氣彈簧工作缸內(nèi)腔與四腔液壓平衡器的相應(yīng)腔室連通。
如圖5所示，也可采用油氣不分隔式油氣彈簧作為所述的各車輪懸架之液壓缸，為避免氣體進(jìn)入所述的四腔液壓平衡器，在懸架液壓缸與四腔液壓平衡器相連通的管路上還串聯(lián)一儲油罐13，即儲油罐13的上端與懸架液壓缸相連通，其下端與四腔液壓平衡器之腔室相連通。
權(quán)利要求1.一種液壓式車輛消扭懸架裝置，其特征在于將分別設(shè)置在各個車輪懸架上的液壓缸通過管路與由活塞和缸體組成的四腔液壓平衡器閉合連通而成，即左前、右后、左后、右前懸架液壓缸(8)、(11)、(10)、(9)依次與四腔液壓平衡器的(4)、(5)、(6)、(7)四個腔室相連通；其四腔液壓平衡器之四個腔室遵循以下液壓關(guān)聯(lián)式結(jié)構(gòu)分布當(dāng)活塞右移時，腔室(4)、(5)同時減壓，腔室(6)、(7)同時增壓；當(dāng)活塞左移時，腔室(6)、(7)同時減壓，腔室(4)、(5)同時增壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓式車輛消扭懸架裝置，其特征在于所述的四腔液壓平衡器之缸體(1)內(nèi)設(shè)有兩個間隔(1.1)、(1.2)，活塞桿(3)穿置于兩個間隔(1.1)、(1.2)上，活塞桿(3)中部設(shè)有活塞(2)與間隔(1.1)、(1.2)將缸體(1)內(nèi)腔間隔成四腔室(4)、(5)、(6)、(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓式車輛消扭懸架裝青，其特征在于所述的四腔液壓平衡器之缸體(1′)內(nèi)設(shè)有一個間隔(1.3)，活塞桿(3′)穿置于缸體(1′)上，活塞桿(3′)上設(shè)有兩個活塞(12)、(13)置于間隔(1.3)的兩側(cè)，將缸體(1′)內(nèi)腔間隔成四腔室(4)、(5)、(6)、(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓式車輛消扭懸架裝青，其特征在于對于多輪車輛，是將所有車輪懸架之液壓缸分成左前、左后、右前、右后四組，每組中液壓缸并聯(lián)在同一管路上與四腔液壓平衡器之相對應(yīng)的腔室相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓式車輛消扭懸架裝置，其特征在于所述的懸架液壓缸與四腔液壓平衡器相連通的管路上還串聯(lián)一儲油罐(13)，即儲油罐(13)的上端與懸架液壓缸相連通，其下端與四腔液壓平衡器之腔室相連通。
專利摘要本實用新型涉及可消除車身扭轉(zhuǎn)載荷的液壓式消扭懸架裝置。是將分別設(shè)置在各個車輪懸架上的液壓缸通過管路與由活塞和缸體組成的四腔液壓平衡器閉合連通而成，即左前、右后、左后、右前懸架液壓缸(8)、(11)、(10)、(9)依次與四腔液壓平衡器的(4)、(5)、(6)、(7)四個腔室相連通；其四腔液壓平衡器之四個腔室遵循以下液壓關(guān)聯(lián)式結(jié)構(gòu)分布當(dāng)活塞右移時，腔室(4)、(5)同時減壓，腔室(6)、(7)同時增壓；當(dāng)活塞左移時，腔室(6)、(7)同時減壓，腔室(4)、(5)同時增壓。該裝置可使四輪負(fù)荷均勻，保證車輛在不平路面上行駛時，具有良好的路面適應(yīng)性和接地性，減輕車身扭轉(zhuǎn)負(fù)荷，改善行駛平順性和通過性。
文檔編號B60G21/073GK2663187SQ20032011291
公開日2004年12月15日 申請日期2003年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月9日
發(fā)明者郭孔輝 申請人:吉林大學(xué)