储、释能式汽车恒力悬挂系统.pdf

本发明公开了一种储、释能式汽车恒力悬挂系统，包括承载液压缸和储能液压缸；所述承载液压缸包括双层结构的承载缸体和承载活塞，所述承载缸体包括缸体外层和缸体内层；所述储能液压缸包括储能缸体和储能活塞；在承载缸体的上端设有一泄压阀和一补偿阀，在承载缸体上设有支架，在支架上设有泄压调节机构和补偿调节机构；在承载液压缸的缸体外层上端设有上弹簧座，在储能液压缸的储能缸体上设有下弹簧座，在上弹簧座与下弹簧座之间设有储能弹簧。本发明能够有效地提高汽车减震效果，同时提高汽车行驶过程中操控的稳定性和乘坐的舒适性。

权利要求书
1.  一种储、释能式汽车恒力悬挂系统，其特征在于：包括承载液压缸和储能液压缸；
所述承载液压缸包括双层结构的承载缸体和承载活塞，所述承载缸体包括缸体外层和缸体内层，所述承载活塞从缸体内层的下端伸出；所述缸体外层从缸体内层的上端套入缸体内层，其内壁上部与缸体内层的上端板固定连接，其中，缸体外层的内壁与缸体内层的外壁之间以及缸体外层的上端板与缸体内层的上端板之间均具有间隙；在内侧缸体上端板位于缸体内层外侧的部分设有数个第一油孔，从而使缸体外层的内壁与缸体内层的外壁之间的间隙与缸体外层的上端板与缸体内层的上端板之间的间隙形成相连通的油道；所述承载活塞为筒状结构，其伸出缸体内层的一端为封闭端；
所述储能液压缸包括储能缸体和储能活塞；所述储能缸体为下端开放的筒状结构，其上端具有供承载缸体穿过的通孔，该储能缸体的下端从承载缸体的上端套入承载缸体；所述储能活塞为上端为开放端筒状结构，其下端具有一供承载活塞穿过的通孔，该储能活塞的上端从承载缸体的下端套入承载缸体，并伸入储能缸体内，且储能活塞与承载缸体固定连接，其下端将缸体外层和缸体内层之间的间隙封闭，所述承载活塞从储能活塞下端的通孔穿过后伸入承载缸体内；在储能活塞内壁的上部设有一绕储能活塞一周的环形凹槽，该环形凹槽的上端设有数个与储能缸体相连通的第二油孔；在承载缸体的缸体外层上开设有数个能够与环形凹槽相连通的第三油孔；
在承载缸体的上端设有一泄压阀和一补偿阀，所述泄压阀和补偿阀均贯穿缸体内层和缸体外层，并能自由移动；所述泄压阀包括上端封闭下端开放的筒状结构的泄压阀阀体，所述泄压阀阀体内壁下部具有收口结构，在收口处的上方绕泄压阀阀体一周设有数个泄压油孔，当承载油缸内层内的油压与汽车作用在油缸外层上的压强相等时，泄压油孔由缸体内层的上端板封闭，在泄压油孔的上方设有第一挡板，所述第一挡板上开设有数个第四油孔；在泄压阀阀体内设有第一封板，所述第一封板能够将泄压阀阀体内的收口处封闭；该第一封板的上表面与第一连杆的一端相连，第一连杆的另一端从第一档板穿过，在第一挡板与第一封板之间设有第一复位弹簧，且该第一复位弹簧套设在第一连杆上；所述补偿阀包括上端封闭下端开放的筒状结构的补偿阀阀体，在补偿阀的侧壁上绕其一周设有数个补偿油孔，当承载油缸内层内的油压与汽车作用在油缸外层上的压强相等时，补偿油孔由缸体外层的上端板封闭，在补偿油孔的下方设有第二挡板，所述第二挡板上开设有数个第五油孔；在补偿阀阀体下方设有第二封板，所述第二封板能够将补偿阀阀体的下端封闭；该第二封板的上表面与第二连杆的一端相连，第二连杆的另一端从第二档板穿过后与第一限位板相连，在第二挡板与第一限位板之间设有第二复位弹簧，且该第二复位弹簧套设在第二连杆上；
在承载缸体上设有支架，在支架上对应泄压阀的位置设有泄压调节机构，对应补偿阀的位置设有补偿调节机构，所述泄压调节机构和补偿调节机构分别对应通过泄压弹簧和补偿弹簧与泄压阀和补偿阀相连；
在承载液压缸的缸体外层上端设有上弹簧座，在储能液压缸的储能缸体上设有下弹簧座，在上弹簧座与下弹簧座之间设有储能弹簧，且所述储能弹簧套设在储能缸体上。

2.  根据权利要求1所述的储、释能式汽车恒力悬挂系统，其特征在于：在缸体内层的上部设有平衡油孔，通过该平衡油孔能使缸体内层与缸体外层相连通。

3.  根据权利要求1所述的储、释能式汽车恒力悬挂系统，其特征在于：在承载缸体的缸体内层内竖直设有第三连杆，且该第三连杆伸入承载活塞内；在承载活塞的上部设有第三挡板，所述第三连杆穿过第三挡板后与第二限位板相连，在第三挡板上设有数个第六油孔。

4.  根据权利要求1所述的储、释能式汽车恒力悬挂系统，其特征在于：在承载活塞与缸体内层之间和储能缸体与储能活塞之间均设置有直线轴承；在承载活塞与储能活塞下端之间、缸体外层与储能缸体上端之间、储能活塞与储能缸体下端之间、泄压阀阀体与缸体外层的上端板之间、以及补偿阀阀体与缸体外层的上端板之间均设有密封环。

5.  根据权利要求1所述的储、释能式汽车恒力悬挂系统，其特征在于：在承载液压缸的上端还设有一油管接口，所述油管接口贯穿支架和缸体外层的上端板。

说明书储、释能式汽车恒力悬挂系统
技术领域
本发明涉及汽车悬挂技术领域，尤其涉及一种储、释能式汽车恒力悬挂系统。
背景技术
汽车悬挂系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器组成整个支持系统。悬挂系统应有的功能是支持车身，改善乘坐的感觉，不同的悬挂设置会使驾驶者有不同的驾驶感受。外表看似简单的悬挂系统综合多种作用力，决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性，是现代轿车十分关键的部件之一。
典型的悬挂系统结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成，传统的汽车减震器主要结构有活塞杆、工作缸、活塞、贮油缸以及导向套等，所述导向套设置在活塞杆与贮油缸之间，与工作缸过盈配合、与贮油缸间隙配合，所述油封设置在导向套与贮油缸上端密封板之间，与导向套紧密配合、与活塞杆滑动连接，工作缸只通过导向座来保证其与贮油缸的同轴度，当汽车行驶在不平路面上时，车架和车桥间受振动出现相对的上下运动，减震器内的活塞上下移动，减震器腔内的油液便反复地从一个腔经过不同的孔隙流入另一个腔内，此时孔壁与油液间的摩擦和油液分子间的内摩擦对振动形成阻尼力，使汽车振动能量转化为油液热能，再由减震器吸收散发到大气中实现了汽车的减震。
这种悬挂有效地抑制了弹簧的多余弹跳（每一次车轮受到不平路面的冲击时车身只有二至三次的起伏），保证了车轮每时每刻都贴合地面而增强了汽车的操纵性和稳定性，同时也提供了一定的乘坐舒适性。但是，这种悬挂无一例外地会使行驶中的车轮突然遇到凹陷处或者隆起物时导致车身起伏，也就是通常说的颠簸。这是因为车轮突遇凹陷处会使悬挂伸展后支撑力减弱而致车体下沉，突遇隆起物会使悬挂压缩后支撑力增强而把车体上抛。并且在某些情况下车体的起伏还会超过道路本身的起伏距离。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于怎样解决现有悬挂系统在行驶过程中车身颠簸明显，影响驾驶操控的稳定性，并且舒适性差的问题，提供一种储、释能式汽车恒力悬挂系统，能够有效地提高汽车减震效果，同时提高汽车行驶过程中操控的稳定性和乘坐的舒适性。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种储、释能式汽车恒力悬挂系统，其特征在于：包括承载液压缸和储能液压缸；
所述承载液压缸包括双层结构的承载缸体和承载活塞，所述承载缸体包括缸体外层和缸体内层，所述承载活塞从缸体内层的下端伸出；所述缸体外层从缸体内层的上端套入缸体内层，其内壁上部与缸体内层的上端板固定连接，其中，缸体外层的内壁与缸体内层的外壁之间以及缸体外层的上端板与缸体内层的上端板之间均具有间隙；在内侧缸体上端板位于缸体内层外侧的部分设有数个第一油孔，从而使缸体外层的内壁与缸体内层的外壁之间的间隙与缸体外层的上端板与缸体内层的上端板之间的间隙形成相连通的油道；所述承载活塞为筒状结构，其伸出缸体内层的一端为封闭端；
所述储能液压缸包括储能缸体和储能活塞；所述储能缸体为下端开放的筒状结构，其上端具有供承载缸体穿过的通孔，该储能缸体的下端从承载缸体的上端套入承载缸体；所述储能活塞为上端为开放端筒状结构，其下端具有一供承载活塞穿过的通孔，该储能活塞的上端从承载缸体的下端套入承载缸体，并伸入储能缸体内，且储能活塞与承载缸体固定连接，其下端将缸体外层和缸体内层之间的间隙封闭，所述承载活塞从储能活塞下端的通孔穿过后伸入承载缸体内；在储能活塞内壁的上部设有一绕储能活塞一周的环形凹槽，该环形凹槽的上端设有数个与储能缸体相连通的第二油孔；在承载缸体的缸体外层上开设有数个能够与环形凹槽相连通的第三油孔；
在承载缸体的上端设有一泄压阀和一补偿阀，所述泄压阀和补偿阀均贯穿缸体内层和缸体外层，并能自由移动；所述泄压阀包括上端封闭下端开放的筒状结构的泄压阀阀体，所述泄压阀阀体内壁下部具有收口结构，在收口处的上方绕泄压阀阀体一周设有数个泄压油孔，当承载油缸内层内的油压与汽车作用在油缸外层上的压强相等时，泄压油孔由缸体内层的上端板封闭，在泄压油孔的上方设有第一挡板，所述第一挡板上开设有数个第四油孔；在泄压阀阀体内设有第一封板，所述第一封板能够将泄压阀阀体内的收口处封闭；该第一封板的上表面与第一连杆的一端相连，第一连杆的另一端从第一档板穿过，在第一挡板与第一封板之间设有第一复位弹簧，且该第一复位弹簧套设在第一连杆上；所述补偿阀包括上端封闭下端开放的筒状结构的补偿阀阀体，在补偿阀的侧壁上绕其一周设有数个补偿油孔，当承载油缸内层内的油压与汽车作用在油缸外层上的压强相等时，补偿油孔由缸体外层的上端板封闭，在补偿油孔的下方设有第二挡板，所述第二挡板上开设有数个第五油孔；在补偿阀阀体下方设有第二封板，所述第二封板能够将补偿阀阀体的下端封闭；该第二封板的上表面与第二连杆的一端相连，第二连杆的另一端从第二档板穿过后与第一限位板相连，在第二挡板与第一限位板之间设有第二复位弹簧，且该第二复位弹簧套设在第二连杆上；
在承载缸体上设有支架，在支架上对应泄压阀的位置设有泄压调节机构，对应补偿阀的位置设有补偿调节机构，所述泄压调节机构和补偿调节机构分别对应通过泄压弹簧和补偿弹簧与泄压阀和补偿阀相连；
在承载液压缸的缸体外层上端设有上弹簧座，在储能液压缸的储能缸体上设有下弹簧座，在上弹簧座与下弹簧座之间设有储能弹簧，且所述储能弹簧套设在储能缸体上。
进一步地，在缸体内层的上部设有平衡油孔，通过该平衡油孔能使缸体内层与缸体外层相连通。
进一步地，在承载缸体的缸体内层内竖直设有第三连杆，且该第三连杆伸入承载活塞内；在承载活塞的上部设有第三挡板，所述第三连杆穿过第三挡板后与第二限位板相连，在第三挡板上设有数个第六油孔。
进一步地，在承载活塞与缸体内层之间和储能缸体与储能活塞之间均设置有直线轴承；在承载活塞与储能活塞下端之间、缸体外层与储能缸体上端之间、储能活塞与储能缸体下端之间、泄压阀阀体与缸体外层的上端板之间、以及补偿阀阀体与缸体外层的上端板之间均设有密封环。
进一步地，在承载液压缸的上端还设有一油管接口，所述油管接口贯穿支架和缸体外层的上端板。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：结构简单、合理；能够有效克服整个行驶过程中的车身颠簸；只要路面上的起伏距离不超过悬挂的行程极限，就基本感觉不到颠簸，平稳性好；从而提高驾驶过程中操控的稳定性，以及乘坐的舒适性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中局部A的放大图。
图3为泄压阀的结构示意图。
图4为补偿阀的结构示意图。
图中：111—缸体外层，112—缸体内层，12承载活塞—，13—第一油孔，14—第三油孔，15—平衡油孔，16—第三连杆，17—第三挡板，18—第二限位板，19—第六油孔，21—储能缸体，22—储能活塞，23—环形凹槽，24—第二油孔，3—支架，31—换气孔，32—泄压调节机构，33—补偿调节机构，4—泄压阀，41—泄压阀阀体，42—泄压油孔，43—第一挡板，44—第四油孔，45—第一封板，46—第一连杆，47—第一复位弹簧，5—补偿阀，51—补偿阀阀体，52—补偿油孔，53—第二挡板，54—第五油孔，55—第二封板，56—第二连杆，57—第一限位板，58—第二复位弹簧，6—泄压弹簧，7—补偿弹簧，8—上弹簧座，9—下弹簧座，10—储能弹簧。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例：参见图1至图4，一种储、释能式汽车恒力悬挂系统，包括承载液压缸和储能液压缸。
所述承载液压缸包括双层结构的承载缸体和承载活塞12，所述承载缸体包括缸体外层111和缸体内层112，所述承载活塞12从缸体内层112的下端伸出。所述缸体外层111从缸体内层112的上端套入缸体内层112，其内壁上部与缸体内层112的上端板固定连接。其中，缸体外层111的内壁与缸体内层112的外壁之间以及缸体外层111的上端板与缸体内层112的上端板之间均具有间隙；在内侧缸体上端板位于缸体内层112外侧的部分设有数个第一油孔13，从而使缸体外层111的内壁与缸体内层112的外壁之间的间隙与缸体外层111的上端板与缸体内层112的上端板之间的间隙形成相连通的油道。所述承载活塞12为筒状结构，其伸出缸体内层112的一端为封闭端。在缸体内层112的上部设有平衡油孔15，通过该平衡油孔15能使缸体内层112与缸体外层111相连通；通过平衡油孔15能够使缸体内层112与缸体外层111之间的油液流通直至内外平衡；从而缓慢调节车辆行驶过程中的颠簸复位。
所述储能液压缸包括储能缸体21和储能活塞22。所述储能缸体21为下端开放的筒状结构，其上端具有供承载缸体穿过的通孔，该储能缸体21的下端从承载缸体的上端套入承载缸体。所述储能活塞22为上端为开放端筒状结构，其下端具有一供承载活塞12穿过的过孔，该储能活塞22的上端从承载缸体的下端套入承载缸体，并伸入储能缸体21内，且储能活塞22与承载缸体固定连接，其下端将缸体外层111和缸体内层112之间的间隙封闭，所述承载活塞12从储能活塞22下端的过孔穿过后伸出承载缸体内。在储能活塞22内壁的上部设有一绕储能活塞22一周的环形凹槽23，该环形凹槽23的上端设有数个与储能缸体21相连通的第二油孔24；在承载缸体的缸体外层111上开设有数个能够与环形凹槽23相连通的第三油孔14。
在承载缸体的上端设有一泄压阀4和一补偿阀5。所述泄压阀4和补偿阀5均贯穿缸体内层112的上端板和缸体外层111的上端板，并能自由上下移动；所述泄压阀4包括上端封闭下端开放的筒状结构的泄压阀阀体41，所述泄压阀阀体41内壁下部具有收口结构，在收口处的上方绕泄压阀阀体41一周设有数个泄压油孔42，当油缸内层内的油压与汽车作用在油缸外层上的压强相等时，泄压油孔42由缸体内层112的上端板封闭，在泄压油孔42的上方设有第一挡板43，所述第一挡板43上开设有数个第四油孔44；在泄压阀阀体41内设有第一封板45，所述第一封板45能够将泄压阀阀体41内的收口处封闭；该第一封板45的上表面与第一连杆46的一端相连，第一连杆46的另一端从第一档板穿过，在第一挡板43与第一封板45之间设有第一复位弹簧47，且该第一复位弹簧47套设在第一连杆46上。所述补偿阀5包括上端封闭下端开放的筒状结构的补偿阀阀体51，在补偿阀5的侧壁上绕其一周设有数个补偿油孔52，当油缸内层内的油压与汽车作用在油缸外层上的压强相等时，补偿油孔52由缸体外层111的上端板封闭，在补偿油孔52的下方设有第二挡板53，所述第二挡板53上开设有数个第五油孔54；在补偿阀阀体51下方设有第二封板55，所述第二封板55能够将补偿阀阀体51的下端封闭；该第二封板55的上表面与第二连杆56的一端相连，第二连杆56的另一端从第二档板穿过后与第一限位板57相连，在第二挡板53与第一限位板57之间设有第二复位弹簧58，且该第二复位弹簧58套设在第二连杆56上。
在承载缸体的上方设有一下端开口上端封闭的支架3，作为一种实施方式，所述支架3为盖体结构，其下端与承载缸体的上端固定连接，使支架3与承载缸体之间形成一气腔，在该支架3上开设有至少一个换气孔31。在支架3上对应泄压阀4的位置设有泄压调节机构32，对应补偿阀5的位置设有补偿调节机构33，所述泄压调节机构32和补偿调节机构33分别对应通过泄压弹簧6和补偿弹簧7与泄压阀4和补偿阀5相连。所述泄压调节机构32和补偿调节机构33均采用柱塞，使用时，配合转弯检测传感器和驱动机构（电机等），以实时检测汽车的行驶路径，当转弯时，传感器将检测到的信号传递诶驱动机构，通过驱动机构驱动实现向内压紧（或向外拉出）柱塞，从而实现调节机构的自动调节，从而有效地提高汽车的驾驶稳定性和乘坐舒适性。
在承载液压缸的缸体外层111上端设有上弹簧座8，在储能液压缸的储能缸体21上设有下弹簧座9，在上弹簧座8与下弹簧座9之间设有储能弹簧10，且所述储能弹簧10套设在储能缸体21上。具体实施时，所述上弹簧座8与承载缸体可拆卸连接，从而便于整个悬挂系统的装配。
在承载缸体的缸体内层112内竖直设有第三连杆16，且该第三连杆16伸入承载活塞12内；在承载活塞12的上部设有第三挡板17，所述第三连杆16穿过第三挡板17后与第二限位板18相连，在第三挡板17上设有数个第六油孔19。
在承载活塞12与缸体内层112之间和储能缸体21与储能活塞22之间均设置有直线轴承；在承载活塞12与储能活塞22下端之间、储能活塞22与储能缸体21下端之间、缸体外层111与储能缸体21上端之间、泄压阀阀体41与缸体外层111的上端板之间、以及补偿阀阀体51与缸体外层111的上端板之间均设有密封环。
在承载液压缸的上端还设有一油管接口，所述油管接口贯穿支架3和缸体外层111的上端板。从而使悬挂系统能够配合转弯无侧倾机构使用，以避免汽车在转弯过程中的倾斜，从而进一步提高汽车乘坐的舒适性。
车辆行驶过程中：行驶中的汽车车轮突遇凹陷处时，车体由于惯性的作用不会瞬间下沉（只作抛物线下落，而抛物线的初段是相对平直的），这时由于车体与路面的距离增加而导致承载缸里的油液压强减小而不能抵抗补偿阀5体顶端的弹簧弹力，弹簧伸展推动补偿阀5向下移动，补偿阀5体侧壁上设置的补偿油孔52进入与储能缸相通的油道，这时储能弹簧10的强大弹力迫使储能缸里的油液经补偿阀5侧壁上的油孔进入补偿阀5体，冲开补偿阀5体下端的单向阀门进入承载缸。在这一过程中虽然悬挂的长度在增加，但仍然对车体有一定的支撑力，进一步减缓了车体相对平直的抛物线初段。当车轮到达凹陷处底部时，承载缸与储能缸之间的油液停止流动，补偿阀5下端的单向阀门由于弹簧的作用迅速关闭，此时车体自重促使承载缸里的油液回复到标准压强（汽车在静止状态下在承载缸里产生的油液压强）足以支撑车体，并且促使补偿阀5体向上移动，补偿阀5体侧壁上的油孔被阀体孔内壁封闭，支撑缸中的油液不能返回储能缸（因为泄压阀4上端的弹簧弹力大于标准压强产生的压力，泄压阀4不能被打开），阻止了车体的下沉。当行驶中的车轮突遇隆起物时，车体与地面的距离减小，车体由于惯性的作用不会瞬间上扬，形成了车体与车轮对悬挂的压缩，这样就造成承载缸里的油液压强增加，增加的油液压力作用在泄压阀4底部以及泄压阀4单向阀门上，向上推动泄压阀4体及阀体上端的弹簧，与此同时，泄压阀4体侧壁上的油孔进入与储能缸相通的油道，承载缸中的高压油液冲开泄压阀4里的单向阀门，经泄压阀4体侧壁上的油孔进入储能缸进而压缩储能弹簧10，当压缩结束，油液停止流动，泄压阀4体中的单向阀门由于阀门弹簧的作用迅速关闭，储能缸中的油液不能回到承载缸，承载缸中的压强回复到标准压强，泄压阀4顶端的弹簧向下推动泄压阀4，关闭泄压阀4体侧壁上的油孔，这样，隆起物对悬挂的冲击被储存到储能弹簧10上了，实现了悬挂压缩后不回弹。
在本发明中，由于储能端（储能油缸及缸体内层112和缸体外层111之间的间隙）的油液压力是90度作用于泄压阀4体和补偿阀5体，所以泄压阀4和补偿阀5的开启与关闭完全取决于承载缸油液压强的变化而与储能端的油液压强大小无关。为了使悬挂在伸展或压缩后不长期处于一个较高或较低的车身姿态，本方案在储能端与承载端之间设有一个平衡油孔15，以使悬挂在伸展或压缩后能以车上乘员不易察觉的速度恢复到标准车高。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。